干燥过程的物料衡算和热量衡算

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1、第三节 干燥过程的物料衡算和热量衡算 对干燥流程的设计中，物料衡算解决的问题：（1）物料气化的水分量W（或称为空气带走的水分量）；（2）空气的消耗量（包括绝干气消耗量L和新鲜空气消耗量L0）。而热量衡算的目的，是计算干燥流程的热能耗用量及各项热量分配（即预热器换热量，干燥器供热量及干燥器热损失）。一、湿物料中含水率表示法湿物料水分绝干物料（一）湿基含水量 （）工业上常用这种方法表示湿物料的含水量。（二）干基含水量X X湿物料中水分质量湿物料中绝干料质量 （）式中 X湿物料的干基含水量，kg水分.(kg绝干料)-1。两者关系： （）或 （）二、干燥器的物料衡算图 各流股进、出逆流干燥器的示意图图

2、中，G绝干物料流量，kg绝干料.s-1； L绝干空气消耗量，kg绝干气.s-1； H1 ,H2分别为湿空气进、出干燥器时的湿度，kg.（kg绝干气）-1； G1 ,G2分别为湿物料进、出干燥器时的流量，kg湿物料.s-1； X1 ,X2分别为湿物料进、出干燥器时的干基含水量，kg水分.（kg绝干料）-1。（一）水分蒸发量W （） 其中 （）（二）空气消耗量L 对干燥器作水分物料衡算：则： （）若设： （）式中 每蒸发kg水分消耗的绝干空气量，称为单位空气消耗量，kg绝干气.(kg水分)-1； L单位时间内消耗的绝干空气量，kg绝干气.s-1。说明：(1) 新鲜空气用量 L0=L ( 1 + H

3、0 ) （）式中 H0空气进预热器前的湿度，kg.(kg绝干气)-1。(2) 风机入口风量，即新鲜空气的体积V0。 （）（三）干燥产品流量G2 （）三、干燥系统热量衡算 热量衡算可以确定各项热量的分配和消耗量，可作为计算空气预热器的传热面积，加热剂用量，干燥器热效率和干燥效率的依据，流程示意图如图所示。图 连续干燥过程的热量衡算示意图（一）干燥系统热量衡算基本方程1 预热器换热量Qp （）2 干燥器补充热量QD （）3 干燥系统消耗的总热量 （）（二）热量实用计算式 （） （）式中 Cm湿物料的平均比热，kJ.(kg绝干料-1。Cm= ，Q =QL （）四、空气通过干燥系统的状态变化 即 （）空气经过干燥器分等焓过程和非等焓过程。（一）等焓干燥过程 当时，即即I2= I1，则空气经干燥器时经历等焓干燥过程，又称理想干燥过程，如图所示，过程沿等焓线BC进行，整个干燥过程由状态点。图 等焓干燥过程中湿空气的状态变化图（二）非等焓过程若，则I2，即补充热量大于消耗热量，则。若W（2490+1.88t1）说明补充的热量恰好等于水分蒸发所需热量，则干燥过程经历等温增湿过程。五、干燥系统的热效率 蒸发水分所需热量向干燥系统输入的总热量100 =100 （830）当空气出干燥器时温度降低而湿度增高时，会提高，但t2过低而H2过高，会使物料返潮，所以应综合考虑。