大学课件-化工原理-干燥2.ppt

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1、9.5.1 干燥过程的物料衡算,9.5 干燥过程的设计计算,目的：确定湿物料干燥到指定含水量所需除去的水分量及所需的空气量。,qmL,qmL,QP,QL,QD,qm1,1,X1,qm2,2,X2,（1）湿物料的水分蒸发量,qm1,qm2 : 干燥前后湿物料的质量流量，kg/s qmC : 绝干物料的质量流量，kg/s qmw : 蒸发水量，kg/s,又,（2）空气用量,qmL : 干空气用量，kg/s H1, H2 : 空气进、出干燥器的湿度，kg/kg干空气,进入和排出干燥器的湿分相等：,kg/s,G2,QD,QL,Qp,I0,H0,t0,I1,H1,t1,I2,H2,t2,qm2, 2,X

2、2,qm1, 1,X1,qmL,qmL,干空气用量：,kg/s,比空气消耗量：,kg干空气/kg水,换算为湿空气的质量：,换算为湿气体的体积量：,kg湿空气/s,m3湿空气/s,9.5.2 干燥过程的热量衡算及干燥器的热效率,目的：确定干燥器的出口空气状态参数或所需的加热量。,（1）热量衡算,基准：连续式干燥器的热量衡算以单位时间为基准，间歇式干燥器以一次干燥周期为基准。,qmL,qmL,QP,QL,QD,qm1,1,X1,qm2,2,X2, 全系统的热量衡算,qmLI0+qmCI1+QP+ Q D=qmLI2+qmCI2+ QL,Q = Q p+ Q D=qmL（I2-I0）+qmC（I2-

3、I1）+ Q L,Q = Q p+ Q D =1.01qmL（t2-t0）+ qmCcm2（2-1） + qmW(2490+1.88 t2） + Q L,代入qmW=qmL(H2-H1), 预热器的耗热量,该过程为恒湿增温过程,忽略热损失,干燥器的热量收支情况表,表中, 干燥器热量衡算,(产品升温热量),干燥器的热量衡算式：,令,将 代入，整理得：,I=cHt+r0H 不计干燥过程中cH的变化，上式改写为：,或,kW/kg水,（2） 理想干燥过程和非理想干燥过程, 理想干燥过程 1. 无热损失 2. 不加入补充热量 3. 物料足够湿润,1= 2=tW,理想干燥过程为等焓过程，近似绝热饱和过程。

4、,干燥器出口空气状态利用图解法在温湿图中直接求得：,对于理想干燥过程 ：,t2,H2,=100%,H0= H1,t0,t1, 非理想干燥过程,非理想干燥过程为非等焓干燥过程 空气状态不是沿绝热饱和线变化 实际的干燥过程大多为非理想干燥过程 出口状态参数需由下式计算求得,干燥器的热效率,常用的干燥器的热效率定义为：干燥过程中，蒸发水分所消耗的热量与加入系统的热量之比。,Q T= Q P+ Q D,式中,干燥器中空气所放出热量全部用来气化湿物料中水分 ：,干燥器中无补充热量：Q D=0 Q T= Q P=qmLcH1（t1-t0） 忽略湿比热容的变化:,关于热效率： 表示热利用程度，但不能以此判别设计或操作的优劣。 降低空气出口温度t2和提高空气的出口湿度H2，可以减少废气带出的热量，减少空气用量，提高热效率 。 用热空气作干燥介质时，热效率=30-60%；应用部分废气循环时，=50-75%。 热空气漏出或冷空气漏入会降低干燥器的热效率。 尽量利用废气中的热量，如用废气预热冷空气或湿物料，减少设备和管道的热损失，有助于热效率的提高。,作业：P321 4、6,