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第一节第一节 概概 述述一、固体去湿一、固体去湿从物料中脱除从物料中脱除湿分湿分的过程称为去湿。的过程称为去湿。湿分不仅指水分！湿分不仅指水分！去湿方法去湿方法1.机械去湿法机械去湿法1.沉降、过滤、离心、挤压沉降、过滤、离心、挤压2.加热去湿法加热去湿法-干燥干燥 1.加热汽化加热汽化3.化学去湿法化学去湿法4.吸湿剂吸湿剂1二、干燥分类二、干燥分类 传导干燥：热传导，间接干燥传导干燥：热传导，间接干燥 辐射干燥：电磁波（红外线）辐射干燥：电磁波（红外线）介电干燥：高频电场交变（微波）介电干燥：高频电场交变（微波）对流干燥：对流传热对流干燥：对流传热热能利用较好；物料易局部过热热能利用较好；物料易局部过热 冷冻干燥：固体升华冷冻干燥：固体升华生产能力强生产能力强,干燥产物均匀；能耗大干燥产物均匀；能耗大干燥迅速，产品均匀而洁净；成本高干燥迅速，产品均匀而洁净；成本高 产品的含水量均匀；热利用率低产品的含水量均匀；热利用率低 2三、对流干燥流程三、对流干燥流程3气体将热量传给物料气体将热量传给物料-传热过程传热过程物料将湿气传给气体物料将湿气传给气体-传质过程传质过程四、热空气与湿物料间的传热和传质四、热空气与湿物料间的传热和传质4对流干燥是兼具传热和传质的过程对流干燥是兼具传热和传质的过程干燥速率与传热和传质速率有关干燥速率与传热和传质速率有关干燥过程的必要条件干燥过程的必要条件:物料所产生湿分的分压大于气体中湿气的分压物料所产生湿分的分压大于气体中湿气的分压 干燥介质：干燥介质：干燥过程中的气体称为干燥介质，干燥过程中的气体称为干燥介质，它既是载热体又是载湿体它既是载热体又是载湿体干燥过程：干燥过程：物料的去湿（物料的去湿（水水）过程）过程 介质的降温增湿过程介质的降温增湿过程5第二节干燥静力学第二节干燥静力学一、湿空气的状态参数一、湿空气的状态参数、空气的湿度（湿含量）、空气的湿度（湿含量）H H（humidityhumidity）每每 kg 绝干空气所带有的水汽量，（绝干空气所带有的水汽量，（kg水水/kg干气干气）空气总压空气总压水气分压水气分压6当当 pS P 时，时，当当 pS P 时，时，同温度饱和水蒸汽压同温度饱和水蒸汽压空气总压空气总压P 一定，一定，t 一定，一定，pw 与可能的最大值之比与可能的最大值之比越小，表明空气距饱和状态越远，接纳水分能力越大越小，表明空气距饱和状态越远，接纳水分能力越大、相对湿度、相对湿度（relative humidityrelative humidity）相对湿度代表湿空气的不饱和程度；相对湿度代表湿空气的不饱和程度；=1=1，湿空气达到饱和，不能作为干燥介质。湿空气达到饱和，不能作为干燥介质。7、湿空气的焓湿空气的焓湿空气中湿空气中1 kg绝干空气的焓与所带绝干空气的焓与所带H kg水汽的焓之和。水汽的焓之和。（kJ/kg干空气）干空气）8cpg干气比热容，空气干气比热容，空气1.01 kJ/(kg)cpV蒸气比热容，水汽蒸气比热容，水汽1.88 kJ/(kg)r00时水汽化热，时水汽化热，2500 kJ/kg空气空气-水系统：水系统：（kJ/kg干空气）干空气）湿比热容：湿比热容：94、湿空气的比体积（湿比容）、湿空气的比体积（湿比容）vH 湿空气中，湿空气中，1 kg 绝干空气体积和所带的绝干空气体积和所带的 H kg水水汽体积之和，又称湿比容。汽体积之和，又称湿比容。(m3/kg干气干气)常压，常压，1 kg干空气体积：干空气体积：H kg水汽体积：水汽体积：常压，常压，t，H，湿空气比体积：，湿空气比体积：（m3/kg干气）干气）10、干球温度、干球温度t在湿空气中，用普通温度计所测得的温在湿空气中，用普通温度计所测得的温度称为干球温度。度称为干球温度。、露点、露点td湿空气等压湿空气等压等湿等湿降温，结露时（达到饱降温，结露时（达到饱和和）的温度的温度11湿球温度计湿球温度计测得的温度。测得的温度。tw水分水分空气不空气不饱和饱和水向空气水向空气主体传递主体传递蒸发需蒸发需要热量要热量水自身水自身降温降温空气向水空气向水传递热量传递热量湿球温度湿球温度7、湿球温度、湿球温度tw（wet temperaturewet temperature）12干球温度干球温度在一定的总压下，测定在一定的总压下，测定t、tw能确定能确定H，并，并ttW空气空气水蒸气系统，气速水蒸气系统，气速5 m/s时：时：气相传质系数气相传质系数tw下空气饱和湿度下空气饱和湿度tw下水的气化热下水的气化热气体对流气体对流传热系数传热系数饱饱和和湿湿空空气气，t=tW。空气湿度空气湿度13焓焓-湿度图（湿度图（I-H图）图）P 一定一定坐标轴坐标轴五条线五条线等湿线等湿线等焓线等焓线等温线等温线等相对湿度线等相对湿度线水蒸汽分压线水蒸汽分压线 当当 P 一定时，上述参数中只要确定两个独立一定时，上述参数中只要确定两个独立变量即可确定空气状态。变量即可确定空气状态。湿空气状态参数：湿空气状态参数：二、二、湿空气的湿空气的I-H图及其应用图及其应用141、空气、空气-水系统水系统 I-H 图图（P238P238）H（kg水水/kg干气）干气）00.15等湿线等湿线等焓线等焓线等温线等温线水水蒸汽分压线蒸汽分压线15 kPa等相对湿度线等相对湿度线100%20%5%100012040I（kJ/kg干气）干气）P=100kPa152、I-H 图的使用图的使用H（kg水水/kg干气）干气）00.15等相对湿度线等相对湿度线等湿线等湿线水蒸汽分压线水蒸汽分压线等焓线等焓线等温线等温线100%已知两个已知两个独立状态参独立状态参数数，在图中在图中确定状态点确定状态点；已知图中已知图中状态点，能状态点，能读出相应的读出相应的状态参数状态参数BACKBACK16三、湿空气状态的变化过程三、湿空气状态的变化过程1、加热过程（间壁式加热器）加热过程（间壁式加热器）湿度：湿度：H（）不变不变温度：由温度：由 t1升至升至 t2焓值：由焓值：由 I1升至升至 I2经过加热器后，湿空气经过加热器后，湿空气状态由状态由A点变化到点变化到B点点相对湿度：由降至相对湿度：由降至湿空气相对湿度越低，接纳水分能力越强。湿空气相对湿度越低，接纳水分能力越强。100%172、冷却过程冷却过程湿度：湿度：H（p）不变）不变温度：由温度：由 t1降至降至 t2焓值：由焓值：由 I1降至降至 I2 由由A点变化到点变化到C点点相对湿度：由相对湿度：由 升至升至 由由C点变化到点变化到D点点100%湿空气达到饱和，相对湿度为湿空气达到饱和，相对湿度为100%，此时温度为，此时温度为露点温度露点温度td；由由D点变化到点变化到E点：点：部分水汽凝结析出，湿度降低部分水汽凝结析出，湿度降低18上节重点内容回顾上节重点内容回顾1、对流干燥是指用、对流干燥是指用 作为作为介质，使之掠过物料表面，介质，使之掠过物料表面，向向 供热供热并带走汽化的湿份。并带走汽化的湿份。热空气或其他高温气体热空气或其他高温气体介质介质物料物料2、对流干燥过程中当温度较高的气流与湿物料直接、对流干燥过程中当温度较高的气流与湿物料直接接触时，气固两相所发生的是（接触时，气固两相所发生的是（）过程。）过程。A 传热传热 B 传质传质 C 热质同向传递热质同向传递 D 热质反向传递热质反向传递D19上节重点内容回顾上节重点内容回顾3、请说出空气湿度的定义、符号、及其计算式、请说出空气湿度的定义、符号、及其计算式每每 kg 绝干空气所带有的水汽量，（绝干空气所带有的水汽量，（kg水水/kg干气干气）同温度饱和水蒸汽压同温度饱和水蒸汽压空气总压空气总压当当 pS P 时，时，当当 pS P 时，时，P 一定，一定，t 一定，一定，pw 与可能的最大值之比与可能的最大值之比4 4、相对湿度的定义式、相对湿度的定义式、相对湿度的定义式、相对湿度的定义式20上节重点内容回顾上节重点内容回顾5、湿空气焓的计算式、湿空气焓的计算式 并说明其中水汽和空气焓值的基准并说明其中水汽和空气焓值的基准（kJ/kg干空气）干空气）水汽焓值的基准：水汽焓值的基准：0的水的水空气空气焓值的基准：焓值的基准：0的干空气的干空气6 6、湿空气的比体积（湿比容）、湿空气的比体积（湿比容）、湿空气的比体积（湿比容）、湿空气的比体积（湿比容）的定义及其单位的定义及其单位的定义及其单位的定义及其单位 湿空气中，湿空气中，1 kg 绝干空气体积和所带的绝干空气体积和所带的 H kg水水汽体积之和，又称湿比容。汽体积之和，又称湿比容。(m3/kg干气干气)21上节重点内容回顾上节重点内容回顾7饱和和湿空气在恒压下冷却，温度由湿空气在恒压下冷却，温度由t 降至降至t，此时其，此时其相对湿度相对湿度，湿度，湿度，湿球温度，湿球温度，露点，露点。不变不变8如空气温度降低，其湿度肯定不变；如空气温度降低，其湿度肯定不变；如空气温度升高，其湿度肯定不变。如空气温度升高，其湿度肯定不变。正确的判断是：正确的判断是：A 两种提法都对两种提法都对 B 两种提法都不对两种提法都不对 C 对对不对不对 D 对对不对不对229 9、请指出下面、请指出下面、请指出下面、请指出下面I-HI-H图中不同颜色线的名称图中不同颜色线的名称图中不同颜色线的名称图中不同颜色线的名称H（kg水水/kg干气）干气）00.15等湿线等湿线等焓线等焓线等温线等温线水水蒸汽分压线蒸汽分压线15 kPa等相对湿度线等相对湿度线100%20%5%100012040I（kJ/kg干气）干气）P=100kPa233 3、绝热增湿过程（忽略热损失）绝热增湿过程（忽略热损失）温度：温度：t 湿度：湿度：H 不饱和湿空气不饱和湿空气+喷喷少量水雾少量水雾（水温低于空气）（水温低于空气）相对湿度：相对湿度：焓值：焓值：I 降至降至t1 基本不变基本不变 升至升至H1 升至升至 100%喷喷大量水雾大量水雾，空气湿度，空气湿度 可达可达饱和状态（饱和状态（Has）；）；如果在如果在等焓等焓条件下达到饱和，条件下达到饱和，此时的空气温度称作此时的空气温度称作绝热饱和温度（绝热饱和温度（tas）。H124绝热饱和温度（绝热饱和温度（tas）绝热饱和器（自身无热损失，外界不补充热量）绝热饱和器（自身无热损失，外界不补充热量）空气空气t H空气空气tas Has补充水补充水tas等焓过程等焓过程，且，且H与与Has很小很小25可认为可认为:HasHw r0 rw cpH/kH 所以所以:tw tas即：即：空气的湿球温度与空气的绝热饱和温度空气的湿球温度与空气的绝热饱和温度在数值上近似相等。在数值上近似相等。对于空气对于空气水系统：水系统：26干球温度干球温度t，湿球温度，湿球温度tW，绝热饱和温度，绝热饱和温度tas与露点与露点td对空气对空气-水系统：水系统：温度（干球温度）：温度（干球温度）：t湿球温度：湿球温度：tW绝热饱和温度：绝热饱和温度：tas露点温度：露点温度：td100%不饱和空气：不饱和空气：饱和空气：饱和空气：27例：例：已知湿空气的干球温度已知湿空气的干球温度t=70，相对湿度相对湿度=20%，求湿，求湿空气的湿度空气的湿度H，露点露点td，湿球温度湿球温度tW100%kg水水/kg干气干气20%28课后作业：课后作业：P263 14-1、14-3周四上课前交作业！周四上课前交作业！29四、水分在气四、水分在气-固两相间的平衡固两相间的平衡1、水分与物料的结合方式、水分与物料的结合方式表面附着水分表面附着水分毛细管水分毛细管水分溶胀水分溶胀水分结晶水结晶水平衡蒸气压平衡蒸气压 ps，达到空气露点，达到空气露点，物料可能返潮！物料可能返潮！72预热器预热器空气空气干燥器干燥器废气废气物料升温从空气物料升温从空气中获得的热量中获得的热量干燥系统热量衡算：干燥系统热量衡算：五、干燥器的热效率五、干燥器的热效率干燥除去的水分从干燥除去的水分从空气中获得的热量空气中获得的热量73干燥器的热效率：干燥器的热效率：当当QD、QL均为零时，可推导出：均为零时，可推导出：Q1直接用于干燥目的（汽化水分）直接用于干燥目的（汽化水分）Q2为达到规定含水量所不可避免为达到规定含水量所不可避免(物料升温物料升温)74提高干燥过程热效率的措施：提高干燥过程热效率的措施：提高空气预热温度提高空气预热温度t1：t1 I1 V 废气带走热量废气带走热量Q3 注意不应损害物料质量注意不应损害物料质量 降低废气温度降低废气温度t2：注意产品返潮，注意产品返潮，t2-tw02050 t2 NA 设备设备容积容积 废气热量的利用（循环）：废气热量的利用（循环）：确定混合气体状态确定混合气体状态75第四节第四节 干燥器干燥器一、分类：一、分类：按加热方式不同可分为按加热方式不同可分为 对流干燥器、传导干燥器、对流干燥器、传导干燥器、辐射干燥器、介电加热干燥器辐射干燥器、介电加热干燥器二、干燥器应具备的特征：二、干燥器应具备的特征：保证产品的质量要求保证产品的质量要求干燥速率高、干燥时间短、减小设备尺寸干燥速率高、干燥时间短、减小设备尺寸 降低降低Xc，分散物料，分散物料干燥器的热效率高干燥器的热效率高-t1,t2流动阻力小流动阻力小降低动力消耗降低动力消耗操作方便、易于控制，劳动条件好，附属设备简单操作方便、易于控制，劳动条件好，附属设备简单76三、几种常见的干燥器三、几种常见的干燥器1、气流干燥器、气流干燥器特点：特点：体积给热系数大体积给热系数大 可达可达2300-7000W/(m3)适用于热敏物料的干燥适用于热敏物料的干燥 停留时间短停留时间短0.5-2s0.5-2s热效率高热效率高（热损失小）（热损失小）结构简单、操作方便结构简单、操作方便 可连续操作，易实现自动化控制可连续操作，易实现自动化控制管壁易磨损管壁易磨损,易将产品磨碎易将产品磨碎 772、沸腾床（流化床）干燥器沸腾床（流化床）干燥器临界流化速度临界流化速度带出速度带出速度特点：特点：较大的体积给热系数较大的体积给热系数结构简单、造价低、可动部分少、维修费用低结构简单、造价低、可动部分少、维修费用低物料在干燥器内停留时间可任意调节，可根据物料在干燥器内停留时间可任意调节，可根据工艺需要调节产品含水量工艺需要调节产品含水量适用于干燥量大，对干燥要求不高的产品，适用于干燥量大，对干燥要求不高的产品，特特别适用于除去物料表面水分的干燥操作。别适用于除去物料表面水分的干燥操作。783、转筒干燥器、转筒干燥器并流干燥并流干燥 适用于含水量较高、允许快速干燥而不致发生裂纹适用于含水量较高、允许快速干燥而不致发生裂纹或焦化、产品不耐高温且吸湿性又很小的物料或焦化、产品不耐高温且吸湿性又很小的物料逆流干燥逆流干燥当处理不允许快速干燥，但产品能耐高温当处理不允许快速干燥，但产品能耐高温特点：特点：既适用于干燥散粒状物料，又可干燥粘性膏状物既适用于干燥散粒状物料，又可干燥粘性膏状物料或含水量较高的物料。料或含水量较高的物料。机械化程度高，生产能力大，流体阻力小，操作机械化程度高，生产能力大，流体阻力小，操作弹性大，操作方便，产品质量均匀弹性大，操作方便，产品质量均匀钢材耗量多，热效率低，结构复杂，占地面积大钢材耗量多，热效率低，结构复杂，占地面积大794 4、箱式干燥器、箱式干燥器一般为间歇式一般为间歇式对各种物料的适应性强，干燥产物易于进一步对各种物料的适应性强，干燥产物易于进一步粉碎粉碎湿物料得不到分散，干燥时间长、热损失多。湿物料得不到分散，干燥时间长、热损失多。主要适用于产量不大、品种需要更换的物料的主要适用于产量不大、品种需要更换的物料的干燥干燥80本章小结本章小结1 湿空气的性质和湿度图湿空气的性质和湿度图1.1 湿空气的性质湿空气的性质 空气的湿度空气的湿度H 相对湿度相对湿度当当 pS P 时，时，当当 pS P 时，时，湿空气的焓湿空气的焓湿空气的比体积湿空气的比体积露点露点 td 湿球温度湿球温度 tw 绝热饱和温度绝热饱和温度 tas不饱和空气：不饱和空气：811.2湿空气的湿空气的I-H图图及其应用及其应用2 干燥过程的热量衡算及热量衡算干燥过程的热量衡算及热量衡算2.1 物料衡算物料衡算绝干空气用量：绝干空气用量：（kg干空气/s）实际空气用量：实际空气用量：（kg/s）822.2 热量衡算热量衡算预热器热量衡算预热器热量衡算干燥器的热量衡算干燥器的热量衡算832.3 2.3 干燥器出口干燥器出口空气状态的确定空气状态的确定2.4 干燥器的热效率干燥器的热效率提高干燥过程热效率的措施：提高干燥过程热效率的措施：t1 t2废气利用废气利用3 干燥速率和干燥时间干燥速率和干燥时间空气流速的影响空气流速的影响空气同物料接触的方式空气同物料接触的方式空气湿度的影响空气湿度的影响空气温度的影响空气温度的影响影响恒速干燥的因素影响恒速干燥的因素 844 干燥器干燥器 干燥器的主要型式干燥器的主要型式常见干燥器的特点常见干燥器的特点ENDEND85BACKBACK86BACKBACK87BACKBACK88BACKBACK891降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率，但降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率，但 废气出口温度不能过低，否则可能会出现废气出口温度不能过低，否则可能会出现的的 现象。现象。返潮返潮2空气预热温度提高，单位质量干空气携带的热量空气预热温度提高，单位质量干空气携带的热量，干燥过程所需要的空气用量，干燥过程所需要的空气用量，废气带，废气带走的热量走的热量，故干燥过程热效率，故干燥过程热效率。上节重点内容回顾上节重点内容回顾90干燥实验干燥实验91湿球温度计湿球温度计92 Thank you拯畏怖汾关炉烹霉躲渠早膘岸缅兰辆坐蔬光膊列板哮瞥疹傻俘源拯割宜跟三叉神经痛-治疗三叉神经痛-治疗 拯畏怖汾关炉烹霉躲渠早膘岸缅兰辆坐蔬光膊列板哮瞥疹傻俘源拯割宜跟三叉神经痛-治疗三叉神经痛-治疗
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