第三節(jié) 干燥過程的物料衡算和熱量衡算

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1、第三節(jié)?干燥過程的物料衡算和熱量衡算對流干燥過程通常在干燥過程的計算中，首先需要確定從事物料中移除的水分量相應需消耗的空氣量和熱量，據(jù)選擇或設計適宜型號的風機或換熱器，其次再進行干燥器和其他輔助設備的設計和選擇，干燥過程的物料衡算和熱量衡算是上述計算的基礎(chǔ)。§8.3.1濕物料中含水量的表示方法X與W關(guān)系：???§8.3.2物料衡算范圍（對象）：連續(xù)干燥器基準：單位時間s（或h）對象水分：??????????????????§8.3.3熱量衡算范圍基準：單位時間s熱量衡算：對象干燥全系統(tǒng)：或預熱器：?????（忽略預

2、熱器熱損失）濕物料的焓I’：1㎏絕干料與其所帶X㎏水具有的焓。則溫度為θ濕含量為X的濕物料的焓I’為?????為了簡化計算，現(xiàn)假設：1．新鮮氣中水蒸氣的焓等于出干燥器時廢氣中的水蒸氣的焓，即，2．進出干燥器的濕物料比熱相等，即???，即???∵?，，代入上式并整理得：???或?若?（不補充熱量于干燥器中）則?由此可見，干燥系統(tǒng)中加入的熱量為四部分：①加熱空氣②蒸發(fā)水分③加熱物料④熱損失。通過熱量衡算，可確定干燥操作的耗熱量以及各次熱量的分配，熱量衡算上計算預熱器的傳熱面積，加熱介質(zhì)消耗量，干燥器尺寸及干燥熱效率的基

3、礎(chǔ)?！?.3.4空氣通過干燥器時的狀態(tài)變化應用上面的物料及熱量衡算前要確定空氣離開干燥器時的狀態(tài)。這涉及空氣通過干燥器時狀態(tài)的變化過程?？諝饨?jīng)過預熱器被加熱，H不變，溫度升高，焓↑空氣經(jīng)過干燥器時，由于空氣與物料間進行熱和質(zhì)的交換，而且還有其它外加熱量的影響，應而確定出干燥器時的空氣狀態(tài)是比較困難的和復雜的。一．現(xiàn)討論等焓干燥過程（絕熱干燥過程）前提：①②③故?，在H—I圖描繪為?對于等焓干燥過程，離開干燥的空氣狀態(tài)的確定只需一個參數(shù)，一般。在實際干燥過程中，等焓干燥過程是難于完全實現(xiàn)的，故又稱為理想干燥過程。（理

4、想干燥器）但在干燥器絕熱良好，又不向干燥器中補充熱量，且物料進出干燥器時的濕度十分接近時，可近似按等焓干燥過程處理。（由干燥器熱量衡算式得知）二．非等焓干燥過程（非絕熱干燥過程）非等焓（絕熱）干燥過程可分為以下幾種情況（定性討論）①???則?所以干燥過程的操作線BC，應在BC線（等焓線）下方②???，則，在BC線上方③???若足夠大，使（等溫下進行）則沿等溫線變化見例3§8.3.5干燥器的熱效率干燥器的熱效率η定義為：即?????若蒸發(fā)水分量為W，空氣出干燥器時溫度為，物料進干燥器時的溫度為，則蒸發(fā)水分所需的熱量為

5、：見例4干燥操作的熱效率表示干燥器的性能，熱效率越高表示熱利用程度越好。如果離開干燥器的空氣溫度降低而濕度增高，則可節(jié)省空氣消耗量并提高熱效率。但是空氣的濕度增加，使物料和空氣間的傳質(zhì)推動力減小。在干燥操作中，往往將廢氣（出口空氣）中熱量回收，以降低能耗。生產(chǎn)中利用廢氣預熱冷空氣或冷物料等。此外應注意干燥設備和管路的保溫隔熱，以減少干燥系統(tǒng)的熱損失。