化工原理干燥过程的物料与热量衡算课件

,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,*,*,第,九,章,干燥,Drying,一、,湿物料中含水量的表示,方法,二、,干燥系统的物料衡算,三、,干燥系统的热量衡算,四、,空气通过干燥器时的状,态变化,第,三,节,干燥过程的物料与热量衡算,2024/9/28,一、湿物料中含水量的表示方法,1、湿基含水量,W,2、干基含水量,X,3、换算关系,2024/9/28,二、干燥系统的物料衡算,1、水分蒸发量,以,s,为基准，对水分作物料衡算,2024/9/28,2、空气消耗量,L,每蒸发1,kg,水分时，消耗的绝干空气数量,l,2024/9/28,3、干燥产品流量,G,2,对干燥器作绝干物料的衡算,2024/9/28,三、干燥系统的热量衡算,1、热量衡算的基本方程,忽略预热器的热损失，以1,s,为基准，对预热器列焓衡算,2024/9/28,单位时间内预热器消耗的热量为：,对干燥器列焓衡算，以1,s,为基准,单位时间内向干燥器补充的热量为,单位时间内干燥系统消耗的总热量为,连续干燥系统热量衡算的基本方程式,2024/9/28,假设：,新鲜干空气中水汽的焓等于离开干燥器废气中水汽的焓,湿物料进出干燥器时的比热取平均值,湿空气进出干燥器时的焓分别为：,2024/9/28,湿物料进出干燥器的焓分别为,2024/9/28,可见：向干燥系统输入的热量用于：加热空气；加热物料；蒸发水分；热损失,2024/9/28,2、干燥系统的热效率,蒸发水分所需的热量为,忽略物料中水分带入的焓,2024/9/28,四、空气通过干燥器时的状态变化,1、等焓干燥过程(理想干燥过程 ),规定：,不向干燥器中补充热量,Q,D,=0；,忽略干燥器向周围散失的热量,Q,L,=0；,物料进出干燥器的焓相等,2024/9/28,将上述条件代入,H,0,t,0,A,I,H,t,1,B,t,2,C,2024/9/28,2、非等焓干燥过程,1）操作线在过,B,点等焓线下方,条件：,不向干燥器补充热量,Q,D,=0；,不能忽略干燥器向周围散失的热量,QL0；,物料进出干燥器时的焓不相等,2024/9/28,I,H,t,1,B,t,2,C,C,1,C,2,C,3,2024/9/28,2）操作线在过点,B,的等焓线上方,向干燥器补充的热量大于损失的热量和加热物料消耗的热量之总和,3）操作线为过,B,点的等温线,向干燥器补充的热量足够多，恰使干燥过程在等温下进行,2024/9/28,例：,某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料的流量为1,kg/s，,初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的湿基含水量为0.5%。空气状况为：初始温度为25，湿度为,0.005kg/kg,干空气，经预热后进干燥器的温度为140，若离开干燥器的温度选定为60和40，,试分别计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。,又若空气在干燥器的后续设备中温度下降了10，试分析以上两种情况下物料是否返潮？假设干燥器为理想干燥器。,2024/9/28,解：,因在干燥器内经历等焓过程，,2024/9/28,绝干物料量 ：,绝干空气量,2024/9/28,预热器的传热速率,2024/9/28,分析物料的返潮情况,当,t,2,=60,时，干燥器出口空气中水汽分压为,t,=50,时，饱和蒸汽压,p,s,=12.34kPa，,即此时空气温度尚未达到气体的露点，,不会返潮,。,当,t,2,=40,时，干燥器出口空气中水汽分压为,2024/9/28,t,=30,时，饱和蒸汽压,p,s,=4.25kPa，,物料可能返潮。,2024/9/28,