9.3干燥过程的物料衡算与热量衡算ppt课件

19.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算v物料衡算v热量衡算29.3.1 物料衡算（1）物料含水量的表示方法：物料中水分的质量湿物料的总质量=w质量湿物料中绝对干物料的物料中水分的质量=X221111wGwGGc=1212221111wwwGwwwGW=（3）空气用量的确定：12HHWL=干基含水量：干燥器空气Lt0,H0,I0预热器 Lt1,H1,I1 Lt2,H2,I2物料G1,1,X1,I1物料G2,2，X2,I2wwX=1XXw=1（2）水分蒸发量W：)()(122121HHLXXGGGWc=湿基含水量：39.3.2 热量衡算（1）预热器的热量衡算：01IILQP=（2）干燥器的热量衡算：LcDcQIGLIQIGLI=2211式中：I为物料的热焓，kJ/kg干料wsXccIcs为绝干物料的比热，cw为湿分液态时的比热空气Lt0,H0,I0预热器Qp Lt1,H1,I1干燥器物料Gc,1，X1物料Gc,2，X2 Vt2,H2,I2QLQD010ttLcH=LcDQIIGIILQ=1212wsXcc mcI=cm为湿物料的比热，kJ/（kg干料.）LcDpQIIGIILQQQ=12024（3）热量衡算分析：带入的热量带出的热量空气LI0=L(cH0t0+r0H1)LI2=L(cH2t2+r0H2)=L(cH1t2+r0H1)+W(r0+cVt2)物料GcI1=Gccm11=Gccm21+Wcw1GcI2 =Gccm22QP+QDQLLwvmcHLcDPQctcrWcGttLcQIIGIILQQ=1201220211202)(01001ttLcIILQHP=若QD0LLVmcHPQctcrWcGttLcQ1201220215热量衡算分析干燥器的热效率为：提高干燥器热效率的方法有：（a）减少干燥器的热损失QL（b）降低Q1，即降低空气出干燥器的温度t2或提高H2；或采用废气循环、中间加热的方式。量向干燥系统输入的总热蒸发水分所需的热量1003=QQQ1=LcH1(t2-t0)为废气带走的热量Q2=Gccm2(2 1)为物料升温带走的热量Q3=W(r0+cvt2-cw1)为汽化湿分所需的热量LLLVmcHQQQQQctcrWcGttLcQ32112012202169.3.3 干燥过程的求解v选择气体出干燥器的状态（如t2和H2），求解空气的用量L和 QD及QPv选定补充的加热量及气体出干燥器的一个参数(如H2，t2，2中的一个)，求解L及另一个气体出口参数。（1）理想干燥过程：LcDcQIGLIQIGLI=2211当QL0，12，QD0112221)(wDLmcWcQQcGIIL=0121=wcLWII 空气在干燥器中的状态变化为等焓过程。此过程与绝热饱和温度的测定过程相似，空气放出的显热全部用于湿物料中水分的汽化，湿物料表面的温度保持空气的湿球温度不变。7（2）实际干燥过程v实际干燥过程中，有热损失，此时应由物料衡算与热量衡算共同求解。物料衡算与热量衡算12HHWL=一般干燥系统的热损失可近似取为有效传热量Q3的1015%LwVmcHDPQctcrWcGttLcQQ120122021LcDQIIGIILQ=12128例 某湿物料在气流干燥管内进行干燥，湿物料的处理量为0.5kg/s，湿物料的含水量为5，干燥后物料的含水量为1（皆为湿基）。空气的初始温度为20，湿含量为0.005kg/kg。若将空气预热至150进入干燥器，并假设物料所有水分皆在表面汽化阶段除去，干燥管保温良好，试求：1.当气体出口温度选定为70，预热器提供的热量及热效率？2.当气体的出口温度为42，预热器提供的热量及热效率有何变化？3.若气体离开干燥管后，因在管道及旋风分离器中散热温度下降了10，分别判断以上两种情况物料是否会发生返潮的现象？9解1.气体在干燥管内为等焓过程。t0=20，t1=70，H1H0=0.005kg/kgkgkJII/37.165005.02492150)005.088.101.1(12=37.1652492)88.101.1(2222=HtHIkgkgH/0361.02=skgwwwGW/0202.001.0101.005.05.012211=水分蒸发量：skgHHWL/65.0005.00361.00202.002干空气空气用量：=skJttHLIILQp/1.86)20150)(005.088.101.1(65.0)(88.101.1)(01001=（%5.61615.020150701500121=tttt热效率102.t2=4237.1652492)88.101.1(2222=HtHIkgkgH/0478.02=skgHHWL/47.0005.00478.00202.002干空气空气用量：=skJttHLIILQp/9.51)20150)(005.088.101.1(47.0)(88.101.1)(01001=（%0.8383.020150421500121=tttt热效率讨论：降低废气的出口温度，所需的空气用量及传热量愈小，热效率越高。113.物料的返潮第一种情况：kPaHPHP542.5036.0622.03.101036.0622.022=总压：出干燥器空气中水的分露点td=34.7。空气出旋风分离器的温度为60，未达到空气的露点，不会有水珠析出。第二种情况：kPaHPHP229.70478.0622.03.1010478.0622.022=总压：出干燥器空气中水的分露点td=39.6。空气出旋风分离器的温度为32，达到空气的露点，有水珠析出。讨论：t2过低，可能会使物料返潮。