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《干燥過程的物料衡算和能量衡算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第三節(jié)干燥過程的物料衡算與熱量衡算7-3-1干燥過程的物料衡算第五節(jié)干燥器7-5-1干燥器的性能要求及選用原則7-5-2工業(yè)常用干燥器第六節(jié)過程強化與展望干燥過程的物料衡算1、濕基含水量在干燥操作中稱水分在濕物料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為濕基含水量,以ω表示:2、干基含水量干基含水量的定義為:以lkg絕干物料為基準(zhǔn)時濕物料中水分的含量,以X表示,單位為kg水/kg絕干料,其表達(dá)式為:3、兩種含水量的關(guān)系為:4、干燥過程的物料衡算(1)水分蒸發(fā)量W(2)空氣消耗量L蒸發(fā)1Kg水分所消耗的干空氣量,稱為單位空氣消耗量,其單位為Kg絕干空氣/Kg水分,用l表示,則(3)單位空氣消耗量l
2、=L/W=1/(H2-H1)(4)干燥產(chǎn)品流量G2由上可見,單位空氣消耗量僅與H2、H0有關(guān),與路徑無關(guān)。如果以H0表示空氣預(yù)熱前的濕度,而空氣經(jīng)預(yù)熱器后,其濕度不變,故H0=H1,則有l(wèi)=1/(H2-H0)返回一、干燥器的性能要求及選用原則工業(yè)生產(chǎn)上被干燥物料的性質(zhì),干燥程度的要求、生產(chǎn)能力的大小各不相同。因此,所采用的干燥器型式和干燥操作的組合也是多種多樣的。對于干燥器有下列要求:1.保證產(chǎn)品的工藝要求;2.干燥速率快;3.干燥器的熱效率高;4.干燥系統(tǒng)的流體阻力要小;5.操作控制方便,勞動條件良好,附屬設(shè)備簡單等返回二、工業(yè)常用干燥器1.盤式干燥器(廂式干燥器)
3、是一種間歇式的干燥器,可以同時干燥多種不同的物料,一般為常壓操作,也有在真空下操作的,這種設(shè)備一般生產(chǎn)強度小。優(yōu)點:構(gòu)造簡單、設(shè)備投資少,適應(yīng)性較強。缺點:裝卸物料的勞動強度大,設(shè)備利用率、熱利用率低及產(chǎn)品質(zhì)量不易穩(wěn)定。2.洞道式干燥器洞道干燥器是廂式干燥器的自然發(fā)展。3.帶式干燥器帶式干燥器為一長方形干燥器,內(nèi)有透氣的傳送帶,物料置于帶上,熱氣體穿過物料層,物料與氣體形成復(fù)雜的錯流。適用于干燥顆粒狀、塊狀和纖維狀的物料。優(yōu)點:物料在其中翻動較少,可保持物料的形狀,可連續(xù)干燥多種物料。缺點:生產(chǎn)能力及熱效率都低。4.轉(zhuǎn)筒干燥器干燥器的主體是一個略呈傾斜的旋轉(zhuǎn)圓筒。物料
4、從較高一端進(jìn)入干燥器,熱空氣可以與物料呈逆流或并流。物料在圓筒中一方面被安裝在內(nèi)壁的抄板升舉起來,在升舉到一定高度后又拋灑下來與空氣密切接觸,另一方面由于圓筒是傾斜的,物料逐漸由進(jìn)口端運動至出口端。5.氣流干燥器氣流干燥器的主體是氣流干燥管,濕物料由管的底部加入,高速的熱氣體也由底部進(jìn)入,物料受到氣流的沖擊,以粉粒狀分散于氣流之中呈懸浮狀態(tài),被氣流輸送而向上運動,并在輸送過程中進(jìn)行干燥。優(yōu)點是生產(chǎn)能力大,操作穩(wěn)定可靠,流體阻力小缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,傳動部分需要經(jīng)常維修,生產(chǎn)強度低(與氣流和流化干燥比較)。優(yōu)點:生產(chǎn)強度高、熱能利用好、干燥時間短、設(shè)備簡單、操作方便。缺點:
5、流體阻力大、物料對器壁的磨損較大、細(xì)粉物料收塵比較困難。6.流化床干燥器在流化床干燥器中,粒子運動激烈,氣固相接觸良好,因而傳質(zhì)速率高。床層內(nèi)溫度均勻便于準(zhǔn)確控制,不致發(fā)生局部過熱。流化干燥器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、容易連續(xù)化,所以應(yīng)用比較廣泛。適用于處理粉粒狀物料,而且粒徑最好在30-60μm范圍。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、造價低,活動部件少,操作維修方便。缺點:操作控制要求高。而且由于顆粒在床中高度混合,可能引起物料的反混和短路,從而造成物料干燥不充分。7.噴霧干燥器噴霧干燥是一種處理液狀物料,將物料噴成細(xì)霧,分散在熱氣流中,使水份蒸發(fā)而得粉狀產(chǎn)品的一種干燥方法。霧化器一般有三種:
6、(1)壓力式;(2)離心式;(3)氣流式。優(yōu)點:能處理多種液態(tài)物料,由料液直接得到粉粒產(chǎn)品;干燥面積極大;干燥過程進(jìn)行很快;干燥成品質(zhì)量好。缺點:干燥設(shè)備龐大,容積汽化強度小,熱效率較低,介質(zhì)及能量的消耗也較大。返回第六節(jié)過程強化與展望隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,如生物制品、新型材料、高級陶瓷、新型高級食品、新型藥物制品等高質(zhì)量產(chǎn)品的出現(xiàn),這就要求:(1)將已有的干燥機進(jìn)行改造,具有新的性能;(2)研制出新概念型的干燥機,以滿足干燥新產(chǎn)品的需要。今后若干年內(nèi),應(yīng)注意或研究下列幾個方面:(1)發(fā)展熱傳導(dǎo)式干燥器;(2)開發(fā)組合型干燥器;(3)提高干燥過程的控制水平;(4)節(jié)省能
7、量;(5)控制環(huán)境污染。返回返回動畫動畫返回返回動畫返回返回動畫2返回動畫1動畫動畫返回返回動畫