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第三节干燥过程的物料衡算和热量衡算

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第三节 干燥过程的物料衡算和热量衡算 对流干燥过程 通常在干燥过程的计算中,首先需要确定从事物料中移除的水分量相应需消耗的空气量和热量,据 选择或设计适宜型号的风机或换热器,其次再进行干燥器和其他辅助设备的设计和选择,干燥过程的物料衡算和热量衡算是上述计算的基础。 §8.3.1 湿物料中含水量的表示方法 X 与 W 关系: §8.3.2 物料衡算 范围(对象):连续干燥器 基准:单位时间 s(或h) 对象水分: §8.3.3 热量衡算 范围 基准:单位时间s 热量衡算: 对象干燥全系统: 或 预热器: (忽略预热器热损失) 湿物料的焓I’:1 ㎏绝干料与其所带X ㎏水具有的焓。 则温度为θ 湿含量为 X 的湿物料的焓I’为 为了简化计算,现假设: 1. 新鲜气中水蒸气的焓等于出干燥器时废气中的水蒸气的焓,即 , 2. 进出干燥器的湿物料比热相等,即 ,即 , ,代入上式并整理得: 或 若 (不补充热量于干燥器中) 则 由此可见, 干燥系统中加入的热量为四部分:①加热空气 ②蒸发水分 ③加热物料 ④热损失。 通过热量衡算,可确定干燥操作的耗热量以及各次热量的分配,热量衡算上计算预热器的传热面积,加热介质消耗量,干燥器尺寸及干燥热效率的基础。 §8.3.4 空气通过干燥器时的状态变化 应用上面的物料及热量衡算前要确定空气离开干燥器时的状态。这涉及空气通过干燥器时状态的变化过程。 空气经过预热器被加热,H 不变 ,温度升高 ,焓↑ 空气经过干燥器时,由于空气与物料间进行热和质的交换,而且还有其它外加热量的影响,应而确定出干燥器时的空气状态是比较困难的和复杂的。 一. 现讨论等焓干燥过程(绝热干燥过程) 前提:① ② ③ 故 , 在H—I图描绘为 对于等焓干燥过程,离开干燥的空气状态的确定只需一个参数,一般 。 在实际干燥过程中,等焓干燥过程是难于完全实现的,故又称为理想干燥过程。(理想干燥器) 但在干燥器绝热良好,又不向干燥器中补充热量,且物料进出干燥器时的湿度十分接近时,可近似按等焓干燥过程处理。(由干燥器热量衡算式得知) 二. 非等焓干燥过程(非绝热干燥过程) 非等焓(绝热)干燥过程可分为以下几种情况(定性讨论) ① 则 所以干燥过程的操作线 B C ,应在B C 线(等焓线)下方 ② ,则 , 在B C 线上方 ③ 若 足够大,使 (等温下进行)则 沿等温线变化 见例3 §8.3.5 干燥器的热效率 干燥...

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