干燥过程的物料衡算与热量衡算课件.pptVIP

课题：干燥过程的物料衡算与热量衡算

干燥过程的物料衡算与热量衡算一、湿物料的性质二、干燥系统的物料衡算三、干燥系统的热量衡算四、干燥系统的热效率五、空气进、出干燥器的状态变化：

一、湿物料的性质湿物料：干物料+水1、湿基含水量质量分数以湿物料为基准2、干基含水量质量比以干物料为基准

3、湿物料的比热容Cm=Cs+XCw=Cs+4.187XCw:物料中所含水分的比热容Cw=4.187KJ/(Kg水℃)4、湿物料的焓I’=Is+XIw=Csθ+XCwθ=（Cs+4.187X）θ=Cmθ基准：0℃的物料和0℃的液态水

二、物料衡算预热器废气干燥器空气湿物料干燥产品G或G：绝干物料量；kg绝干料/sCL：绝干空气的流量；kg绝干气/sX，X：干燥前后湿物料的干基含水量；H，H：干燥前后湿空气的湿度。121G1、G2：进出干燥器物料总量，[kg物料/s]2G2：干燥产品

L,t,H00预热器L,t,H新鲜空气1干废气燥器1L,t,H22产品G,w,(X),θ湿物料G,w,(X),燥流程图

1、绝干物料量G或G[kg干物料/s]c2、水分蒸发量W[kg水/s]水分蒸发量＝湿物料中水分减少量＝湿空气中水分增加量

3、绝干空气用量L[kg干气/s][kg干气/kg水]比空气用量：每汽化1kg的水所需干空气的量。（单位空气消耗量）新鲜空气消耗量：L0=L(1-H0)

4、干燥产品量[kg干物料/s]G2=G1(1-w1)/(1-W2)G2=G(1+X2)

三、热量衡算空气t,H,IQL废气t,H,I111222空气t,H,I预热器干燥器000湿物料θ1,X,I’干燥产品θ2，11QP对预热器做热量衡算：QDX,I’22QD：干燥器内加入热量，[kJ/s]。QD=L(I2-I1)+G(I2’-I1’)+QL

对干燥过程作热量衡算：简化计算：

则热量衡算式为：热量的作用：1.加热空气2.蒸发水分3.加热湿物料4.损失于周围环境

四、干燥器的热效率干燥器的热效率η一般定义为：若蒸发水分量为W，空气出干燥器时温度为t，物料进干燥2器温度为t’，则干燥器内蒸发（气化）水分所需Q可用下式计算:11

干燥操作中干燥器的热效率表示干燥器操作的性能，效率愈高表示热利用程度愈好。在干燥操作中，若将离开干燥器的空气温度降低而湿度增大，则亦能提高干燥效率和节省空气的消耗量以降低输送空气的能量。但是空气的湿度增加，会使物料和空气间的传质推动力（即H—H）W减小。一般地吸水性物料的干燥，空气出口的温度应高一些，而湿度应低些。通常，在实际干燥操作中，空气出干燥器之温度t1需比进入干燥器时的绝热饱和温度高20到50℃，这样去保证在干燥器以后的设备中空气不致分出水滴，以免造成设备材料的腐蚀等问题。此外，废气中热量的回收利用对提高干燥操作的热效率也具有实际意义。当然还应注意干燥设备和管路的保温，以减少干燥系统的热损失。

五、空气进、出干燥器的状态变化：在干燥操作中，空气通过预热器时，状态变化过程为温度升高而湿度不变。若预热后的空气温度t为已知，则空气的状1态也就确定了。而空气通过干燥器时，由于空气和物料间进行热和质的交换，而且还受外加热量的影响以及热损失等，所以其状态变化过程是比较复杂的。通常，根据干燥过程中空气焓的变化情况，将干燥过程分为等焓与非等焓干燥过程。1、等焓干燥过程（绝热干燥过程）对干燥器作热量衡算，若Q=0；Q=0：I’=I’。1D则：即2LI1=I2

2、非等焓干燥过程（非绝热干燥过程）实际的干燥过程皆为非等焓干燥过程，依其具体情况分为以下三种：1)干燥器中不补充热量，即Q=0，而Q≠0、G（I’-I’）≠0。DLC21则：I＜I212)干燥器中补充热量Q，而且比干燥器的热损失及被干燥物料带进和D带出干燥器热量之差值之和还要大，，即QD＞Q+G（I’—I’）。LC21则：I＞I213)干燥器中补充热量Q，此热量可使干燥过程在等温条件下进行，即D在干燥器中空气状态变化保持恒定的温度t下进行。1

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