化工原理干燥5.3

返回5.2干燥过程的物料衡算与热量衡算5.2.1湿物料的性质5.2.2干燥系统的物料衡算5.2.3干燥系统的热量衡算5.2.4空气通过干燥器的状态变化返回5.2.1湿物料的物料性质两种表示方法：1、湿基含水量w[kg水/kg湿物料]w湿物料中水分质量湿物料总质量返回2、干基含水量X[kg水/kg干物料]X湿物料中水分质量湿物料中绝干物料质量两者关系wwXXXw11返回3、湿物料的比热容[kJ/kg干物料.℃]mswccXcCs—绝干物料的比热容，kJ/kg干物料.℃Cw—物料中所含水分的比热容，4.187kJ/kg水.℃Cm—湿物料的比热容，kJ/kg干物料.℃4、湿物料的焓I′湿物料中绝干物料的焓和所含水分的焓：θ－湿物料的温度，℃(4.187)swsmIcXccXc返回5.2.2干燥过程的物料衡算干燥流程图预热器L,t0,H0L,t1,H1干燥器L,t2,H2湿物料G1,w1,(G,X1),θ1产品G2,w2,(G,X2),θ2新鲜空气废气返回L——绝干空气质量流量，[kg干气/s]；G1、G2——物料进出干燥器总量，[kg物料/s]。绝干物料量G[kg干物料/s]1122(1)(1)GGwGw1、汽化水分量W[kg水/s]2112()()WLHHGXX221121wGwGGG1221212111G水分汽化量＝湿物料中水分减少量＝湿空气中水分增加量返回2、绝干空气用量L[kg干气/s])(12HHLW12HHWL021211HHHHWLl令[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）返回3.干燥产品流量G2：出干燥器总量，[kg物料/s]。绝干物料量G[kg干物料/s]1122(1)(1)GGwGw1122(1)(1)GwGw返回4、湿空气参数(1).湿空气用量[kg湿气/kg水])1(0'Hll00(1)LLH[kg湿气/s](2).湿空气体积H'slV[m3湿气/kg水]HsLV[m3湿气/s](3).湿空气密度H0's's'1HVlVL[kg湿气/m3湿气]返回5.2.3热量衡算QLI1,L,t1,H1产品G2,w2,(X2),θ2I2′湿物料G1,w1,(X1),θ1,I1′I2,L,t2,H2废气I0,L,t0,H0新鲜空气QP预热器QD干燥器1.热量衡算基本方程式返回QP：预热器内加入热量，[kJ/s]；QD：干燥器内加入热量，[kJ/s]。外加总热量Q＝QP＋QD1）、预热器的消耗热量计算QP若忽略热损失，则P10()QLII返回3）、干燥系统消耗的总热量Q，KW2）、向干燥器补充的热量QD1122DLLIGIQLIGIQ干燥器补充的热量:2121()()DLQLIIGIIQ2021()()pDLQQQLIIGIIQ返回加入干燥器的热量被用于以下方面：（1）将湿空气由t0加热到t2所需热量020(1.011.88)()LHtt（2）湿物料G1=G2+WG2从θ1被加热到θ2热量(3)水分W从液态被加热并汽化，在温度t2下离开干燥器所需热量：221()mGc21(24901.884.187)Wt返回（4）干燥器损失的热量若忽略空气中水气进出干燥系统的焓的变化和湿物料中水分带入干燥系统的焓，则有：02022121(1.011.88)()()(24901.884.187)pDmLQQQLHttGcWtQ2022211.01()(24901.88)()pDmLQQQLttWtGcQ干燥系统的总热量消耗于：加热空气；蒸发水分；加热湿物料；损失于周围环境返回1）定义：100汽化水分所需热量％向干燥系统输入的总热量2.干燥系统的热效率蒸发水分所需热量：21(24901.88)4.187VQWtW若忽略湿物料中水分带入系统中的焓，则上式简化为：2(24901.88)VQWt返回2）、影响热效率的因素1.一定时，、10tt2H2t)(wtt传热推动力)(wHH传质推动力热效率：1002W(2490+1.88t)％Q返回因此，t2不能过低，一般规定t2比进入干燥器时空气的湿球温度tw高20℃~50℃。2.一定时，、20tt1t3.回收废气中热量4.加强管道保温，减少热损失返回5.2.4空气通过干燥器时的状态变化1、等焓干燥过程（绝热干燥过程或理想干燥过程）——空气在进、出干燥器的焓值不变。满足如下条件：1)、不向干燥器补充热量，即QD=02)、忽略干燥器向周围散失的热量，即QL=03)、物料进出干燥器的焓相等，即G(I2′-I1′)=0即I2=I1返回2、实际干燥过程1).补充热量大于损失的热量12II即——在非绝热情况下进行的干燥过程。2).补充热量小于损失的热量12II即返回3.空气出口状态的确定方法——即确定H2、I2(H2、I2)（1）计算法（2）图解法1010(1.011.88)2490ILHtH2222(1.011.88)2490ILHtH12II