(7.4)--第3节化工原理绪论化工原理.ppt

第第十三十三章章 干燥干燥 Drying一、一、湿物料中含水量的表湿物料中含水量的表示示方法方法二、二、干燥系统的物料衡算干燥系统的物料衡算 三、三、干燥系统的热量衡算干燥系统的热量衡算 第第三三节节 干燥过程的物料与热干燥过程的物料与热量衡算量衡算 2023/12/291一、湿物料中含水率的表示方法一、湿物料中含水率的表示方法1、湿基含水率、湿基含水率 2、干基含水率、干基含水率X3、换算关系、换算关系 湿物料中水分的质量湿物料中绝干物料的质量2023/12/292二、干燥系统的物料衡算二、干燥系统的物料衡算 1、水分蒸发量、水分蒸发量 以以 L 和和 GC 为基准，对水分作物料衡算为基准，对水分作物料衡算 GC,GC,L：绝干空气的流量：绝干空气的流量GC：绝干物料的流量：绝干物料的流量 2023/12/2932、绝干空气的消耗量、绝干空气的消耗量L 每蒸发每蒸发1kg水分时，消耗的绝干空气数量水分时，消耗的绝干空气数量l W物料在干燥器中水分蒸发速率物料在干燥器中水分蒸发速率2023/12/2943、干燥器的产率、干燥器的产率G2 对干燥器作绝干物料的衡算对干燥器作绝干物料的衡算 2023/12/295三、干燥系统的热量衡算三、干燥系统的热量衡算 1、热量衡算的基本方程、热量衡算的基本方程 忽略预热器的热损失，对预热器进行热量衡算忽略预热器的热损失，对预热器进行热量衡算 Gc,X1,I1Gc,X2,I2QpQLQD单位时间内预热器消耗的热量为：单位时间内预热器消耗的热量为：2023/12/296对干燥器进行热量衡算对干燥器进行热量衡算单位时间内向干燥器补充的热量为单位时间内向干燥器补充的热量为 单位时间内干燥系统消耗的总热量为单位时间内干燥系统消耗的总热量为 连续干燥系统热量衡算的基本方程式连续干燥系统热量衡算的基本方程式 2023/12/297假设：假设：新鲜干空气中水汽的焓等于离开干燥器废气中水汽的焓新鲜干空气中水汽的焓等于离开干燥器废气中水汽的焓 湿空气进出干燥器时的焓分别为：湿空气进出干燥器时的焓分别为：2023/12/298湿物料进出干燥器的焓分别为湿物料进出干燥器的焓分别为 2023/12/299由此可见，向干燥系统输入的热量用于：由此可见，向干燥系统输入的热量用于：加热空气、蒸发水分、加热物料、热损失。加热空气、蒸发水分、加热物料、热损失。2023/12/29102、干燥系统的热效率、干燥系统的热效率 蒸发水分所需的热量为蒸发水分所需的热量为 2023/12/2911 例：例：某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料的质量流率为的质量流率为1kg/s，初始湿基含水量为初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的，干燥产品的湿基含水量为湿基含水量为0.5%。空气状况为：初始温度为。空气状况为：初始温度为25，湿度为，湿度为0.005kg/kg干空气，经预热后进干燥器的温度为干空气，经预热后进干燥器的温度为140，若离，若离开干燥器的温度分别为开干燥器的温度分别为60和和40，试分别计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。试分别计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。又若空气在干燥器的后续设备中温度下降了又若空气在干燥器的后续设备中温度下降了10，试分析，试分析以上两种情况下物料是否返潮？假设干燥器为绝热干燥器以上两种情况下物料是否返潮？假设干燥器为绝热干燥器（QL=0,QD=0）。）。2023/12/2912解：解：因在理想干燥器内经历等焓过程，因在理想干燥器内经历等焓过程，2023/12/2913绝干物料量绝干物料量：绝干空气量绝干空气量 2023/12/2914预热器的传热速率预热器的传热速率 2023/12/2915分析物料的返潮情况分析物料的返潮情况 当当t2=60时，干燥器出口空气中水汽分压为时，干燥器出口空气中水汽分压为 t=50时，饱和蒸汽压时，饱和蒸汽压ps=12.34kPa，即此时空气温度尚未达到气体的露点，即此时空气温度尚未达到气体的露点，不会返潮不会返潮。当当t2=40时，干燥器出口空气中水汽分压为时，干燥器出口空气中水汽分压为 2023/12/2916t=30时，饱和蒸汽压时，饱和蒸汽压ps=4.25kPa，物料可能返潮。物料可能返潮。2023/12/2917