9.3-干燥过程的物料衡算与热量衡算课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,9.3,干燥过程的物料衡算与热量衡算,物料衡算,热量衡算,9,.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,=,X,（,3,）,空气用量的确定：,干基含水量：,干燥器,空气,L,t,0,H,0,I,0,预热器,L,t,1,H,1,I,1,L,t,2,H,2,I,2,物料,G,1,1,X,1,I,1,物料,G,2,2,，,X,2,I,2,（,2,）水分蒸发量,W,：,湿基含水量：,9.3.2,热量衡算,（,1,）预热器的热量衡算：,（,2,）干燥器的热量衡算：,式中：,I,为物料的热焓，,kJ/kg,干料,c,s,为绝干物料的比热，,c,w,为湿分液态时的比热,空气,L,t,0,H,0,I,0,预热器,Q,p,L,t,1,H,1,I,1,干燥器,物料,G,c,1,，,X,1,物料,G,c,2,，,X,2,V,t,2,H,2,I,2,Q,L,Q,D,c,m,为湿物料的比热，,kJ/,（,kg,干料,.,）,（,3,）,热量衡算分析：,带入的热量,带出的热量,空气,LI,0,=L(c,H0,t,0,+r,0,H,1,),LI,2,=L(c,H2,t,2,+r,0,H,2,) =L(c,H1,t,2,+r,0,H,1,)+W(r,0,+c,V,t,2,),物料,G,c,I,1,=G,c,c,m1,1,=G,c,c,m2,1,+Wc,w,1,G,c,I,2,=G,c,c,m2,2,Q,P,+Q,D,Q,L,若,Q,D,0,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,Q,L,（,b,）降低,Q,1,，即降低空气出干燥器的温度,t,2,或提高,H,2,；或采用废气循环、中间加热的方式。,Q,1,=Lc,H1,(t,2,-t,0,),为废气带走的热量,Q,2,=G,c,c,m2,(,2,1,),为物料升温带走的热量,Q,3,=W(r,0,+c,v,t,2,-c,w,1,),为汽化湿分所需的热量,9.3.3,干燥过程的求解,选择气体出干燥器的状态（如,t,2,和,H,2,），求解空气的用量,L,和,Q,D,及,Q,P,选定补充的加热量及气体出干燥器的一个参数,(,如,H,2,，,t,2,，,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：,当,Q,L,0,，,1,2,，,Q,D,0,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。,（,2,）,实际干燥过程,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,一般干燥系统的热损失可近似取为有效传热量,Q,3,的,1015%,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？,解,1.,气体在干燥管内为等焓过程。,t,0,=20,，,t,1,=70,，,H,1,H,0,=0.005kg/kg,2.t,2,=42,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。,3.,物料的返潮,第一种情况：,露点,t,d,=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：,露点,t,d,=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：,t,2,过低，可能会使物料返潮。,