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1、9.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算物料衡算熱量衡算19.3.1物料衡算(1)物料含水量的表示方法:物料中水分的質(zhì)量濕物料的總質(zhì)量=w質(zhì)量濕物料中絕對干物料的物料中水分的質(zhì)量=X(3)空氣用量的確定:②干基含水量:干燥器空氣Lt0,H0,I0預(yù)熱器Lt1,H1,I1Lt2,H2,I2物料G1,?1,X1,I1’物料G2,?2,X2,I2’(2)水分蒸發(fā)量W:①濕基含水量:29.3.2熱量衡算(1)預(yù)熱器的熱量衡算:(2)干燥器的熱量衡算:式中:I′為物料的熱焓,kJ/kg干料cs為絕干物料的比熱,cw為濕分液態(tài)時(shí)的比熱空氣Lt0,H0,I0
2、預(yù)熱器QpLt1,H1,I1干燥器物料Gc,?1,X1物料Gc,?2,X2Vt2,H2,I2QLQDcm為濕物料的比熱,kJ/(kg干料.℃)3(3)熱量衡算分析:帶入的熱量帶出的熱量空氣LI0=L(cH0t0+r0H1)LI2=L(cH2t2+r0H2)=L(cH1t2+r0H1)+W(r0+cVt2)物料GcI1’=Gccm1θ1=Gccm2θ1+Wcwθ1GcI2‘=Gccm2θ2QP+QDQL若QD=04熱量衡算分析干燥器的熱效率為:提高干燥器熱效率的方法有:(a)減少干燥器的熱損失QL↓(b)降低Q1↓,即降低空氣出干燥器的溫度
3、t2或提高H2;或采用廢氣循環(huán)、中間加熱的方式。Q1=LcH1(t2-t0)為廢氣帶走的熱量Q2=Gccm2(θ2-θ1)為物料升溫帶走的熱量Q3=W(r0+cvt2-cwθ1)為汽化濕分所需的熱量59.3.3干燥過程的求解選擇氣體出干燥器的狀態(tài)(如t2和H2),求解空氣的用量L和QD及QP選定補(bǔ)充的加熱量及氣體出干燥器的一個(gè)參數(shù)(如H2,t2,φ2中的一個(gè)),求解L及另一個(gè)氣體出口參數(shù)。(1)理想干燥過程:當(dāng)QL=0,θ1=θ2,QD=0空氣在干燥器中的狀態(tài)變化為等焓過程。此過程與絕熱飽和溫度的測定過程相似,空氣放出的顯熱全部用于濕物料
4、中水分的汽化,濕物料表面的溫度保持空氣的濕球溫度不變。6(2)實(shí)際干燥過程實(shí)際干燥過程中,有熱損失,此時(shí)應(yīng)由物料衡算與熱量衡算共同求解。物料衡算與熱量衡算一般干燥系統(tǒng)的熱損失可近似取為有效傳熱量Q3的10~15%7例某濕物料在氣流干燥管內(nèi)進(jìn)行干燥,濕物料的處理量為0.5kg/s,濕物料的含水量為5%,干燥后物料的含水量為1%(皆為濕基)??諝獾某跏紲囟葹?0℃,濕含量為0.005kg/kg。若將空氣預(yù)熱至150℃進(jìn)入干燥器,并假設(shè)物料所有水分皆在表面汽化階段除去,干燥管保溫良好,試求:1.當(dāng)氣體出口溫度選定為70℃,預(yù)熱器提供的熱量及熱效
5、率?2.當(dāng)氣體的出口溫度為42℃,預(yù)熱器提供的熱量及熱效率有何變化?3.若氣體離開干燥管后,因在管道及旋風(fēng)分離器中散熱溫度下降了10℃,分別判斷以上兩種情況物料是否會(huì)發(fā)生返潮的現(xiàn)象?8解1.氣體在干燥管內(nèi)為等焓過程。t0=20℃,t1=70℃,H1=H0=0.005kg/kg92.t2=42℃討論:降低廢氣的出口溫度,所需的空氣用量及傳熱量愈小,熱效率越高。103.物料的返潮第一種情況:露點(diǎn)td=34.7℃。空氣出旋風(fēng)分離器的溫度為60℃,未達(dá)到空氣的露點(diǎn),不會(huì)有水珠析出。第二種情況:露點(diǎn)td=39.6℃。空氣出旋風(fēng)分離器的溫度為32℃,
6、達(dá)到空氣的露點(diǎn),有水珠析出。討論:t2過低,可能會(huì)使物料返潮。11此課件下載可自行編輯修改,供參考!感謝您的支持,我們努力做得更好!