化工原理十二章葉世超版本

1、化工生產(chǎn)中最常用的是對(duì)流干燥化工生產(chǎn)中最常用的是對(duì)流干燥用來(lái)傳遞熱量（載熱體）和濕份（用來(lái)傳遞熱量（載熱體）和濕份（）的介質(zhì)。）的介質(zhì)。氣體氣體-固體物料傳熱，使?jié)窆腆w物料傳熱，使?jié)穹萜?；份汽化；濕份由物料表面向氣流主體擴(kuò)濕份由物料表面向氣流主體擴(kuò)散，并被氣流帶走。散，并被氣流帶走。注意注意：物料表面的濕份分壓物料表面的濕份分壓pi高于氣流主體，濕份蒸汽在高于氣流主體，濕份蒸汽在此分壓差的作用下由物料表面向氣流主體擴(kuò)散，并被氣流此分壓差的作用下由物料表面向氣流主體擴(kuò)散，并被氣流帶走帶走 . . HtqWtippi干燥是熱、質(zhì)同時(shí)傳遞的過(guò)程干燥是熱、質(zhì)同時(shí)傳遞的過(guò)程干燥介質(zhì)：干燥介質(zhì)：此過(guò)程與

2、溫度關(guān)系此過(guò)程與溫度關(guān)系?掌握干燥過(guò)程的掌握干燥過(guò)程的物料衡算、熱量衡算、干燥速率物料衡算、熱量衡算、干燥速率及及干燥時(shí)間干燥時(shí)間的計(jì)算，了解工業(yè)常用干燥器的類(lèi)型及其的計(jì)算，了解工業(yè)常用干燥器的類(lèi)型及其適用場(chǎng)合。適用場(chǎng)合。掌握掌握濕空氣的性質(zhì)參數(shù)濕空氣的性質(zhì)參數(shù)及及濕度圖濕度圖、濕物料中含水性質(zhì)、濕物料中含水性質(zhì)、干燥過(guò)程的物料衡算及熱量衡算干燥過(guò)程的物料衡算及熱量衡算。一般掌握一般掌握干燥過(guò)程干燥過(guò)程的速率及干燥時(shí)間的計(jì)算。的速率及干燥時(shí)間的計(jì)算。了解了解干燥器的類(lèi)型干燥器的類(lèi)型及其適及其適用用場(chǎng)合，場(chǎng)合，提高干燥熱效率及強(qiáng)化干燥過(guò)程的措施提高干燥熱效率及強(qiáng)化干燥過(guò)程的措施。干燥是熱、質(zhì)同時(shí)

3、傳遞的過(guò)程，干燥是熱、質(zhì)同時(shí)傳遞的過(guò)程，影響因素更為復(fù)雜影響因素更為復(fù)雜; ;定量定量計(jì)算難度較大計(jì)算難度較大; 在某些情況下，要作一些假設(shè)，以便進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。在某些情況下，要作一些假設(shè)，以便進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。對(duì)復(fù)雜的工程問(wèn)題進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化而不失真，是對(duì)復(fù)雜的工程問(wèn)題進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化而不失真，是工程人員能力的體現(xiàn)。工程人員能力的體現(xiàn)。濕氣體的真實(shí)溫度，簡(jiǎn)稱溫度（濕氣體的真實(shí)溫度，簡(jiǎn)稱溫度（ 或或 K）。）。干燥系統(tǒng)干燥系統(tǒng)干燥介質(zhì)干燥介質(zhì)+ +濕物料濕物料過(guò)熱過(guò)熱蒸汽蒸汽 即即濕氣體中單位濕氣體中單位質(zhì)量質(zhì)量的絕干氣體所帶有的濕份蒸氣的的絕干氣體所帶有的濕份蒸氣的質(zhì)量質(zhì)量，故，故H 的單位是的單位是

4、kg濕濕份蒸汽份蒸汽/kg絕干氣體。絕干氣體。若濕份蒸汽和絕干氣體的摩爾數(shù)若濕份蒸汽和絕干氣體的摩爾數(shù) 分別為分別為nw , ng；摩爾質(zhì)；摩爾質(zhì)量分別為量分別為Mw , Mg；濕份分壓為；濕份分壓為p；總壓為；總壓為P，則有，則有:pPpMMMnMnHgwggwwpPpMMMnMnHgwggwwMw=18.02kg/kmol，Mg=28.96 kg/kmolpPpH622. 0總壓一定時(shí)總壓一定時(shí)，氣體的濕度只，氣體的濕度只與濕份蒸汽的分壓有關(guān)。與濕份蒸汽的分壓有關(guān)。 ),(pPfH )(pfHssspPpH 622. 0飽和濕度飽和濕度 一定的系統(tǒng)一定的系統(tǒng)總壓和溫總壓和溫度下度下，氣體中

5、濕份蒸汽的分壓，氣體中濕份蒸汽的分壓 p 與系統(tǒng)溫度下濕份的飽與系統(tǒng)溫度下濕份的飽和蒸汽壓和蒸汽壓 ps 之比。之比。 =100% 時(shí)，時(shí)，p=ps，氣體被濕份蒸汽所飽和，不能再，氣體被濕份蒸汽所飽和，不能再吸濕。吸濕。%100spp 值越低，氣體偏離飽和的程度越遠(yuǎn)，吸濕潛力越大；值越低，氣體偏離飽和的程度越遠(yuǎn)，吸濕潛力越大；%100spp若若 t 濕份的濕份的臨界溫度臨界溫度，氣體中的濕份已是真實(shí)氣體。，氣體中的濕份已是真實(shí)氣體。若若 t 總壓下濕份的總壓下濕份的沸點(diǎn)沸點(diǎn)，濕份，濕份 ps P，最大，最大 (氣體氣體 全為全為 濕份蒸汽濕份蒸汽) 100%。84.23311.39915916

6、.18exp152tps濕份為水時(shí)，可按下式由系統(tǒng)溫度濕份為水時(shí)，可按下式由系統(tǒng)溫度 t 計(jì)算飽和計(jì)算飽和蒸汽壓蒸汽壓: 84233576716113991.ln. ssptsspPpH622. 0對(duì)于空氣對(duì)于空氣- -水系統(tǒng)，水系統(tǒng)，H 與與 的關(guān)系為的關(guān)系為：或或spHHP622. 0H 不變而降低不變而降低 t， ，氣體趨近飽和狀態(tài)。，氣體趨近飽和狀態(tài)。ps 隨溫度的升高而增加隨溫度的升高而增加，H 不變提高不變提高 t， ，氣，氣體的吸濕能力增加，故氣體用作干燥介質(zhì)應(yīng)預(yù)熱。體的吸濕能力增加，故氣體用作干燥介質(zhì)應(yīng)預(yù)熱。當(dāng)當(dāng)總壓總壓P一定一定時(shí)，時(shí)， = f (H, t)。 陰雨綿綿天氣時(shí)

7、，空氣已近飽和，陰雨綿綿天氣時(shí)，空氣已近飽和， 能否進(jìn)行干燥作業(yè)？能否進(jìn)行干燥作業(yè)？例例: :己知空氣的濕度己知空氣的濕度H=0.05H=0.05，濕份為水，濕份為水, ,溫度溫度為為55,55,求在北求在北京地區(qū)和拉薩地區(qū)大氣壓力下氣體的相對(duì)濕度京地區(qū)和拉薩地區(qū)大氣壓力下氣體的相對(duì)濕度( (北京地區(qū)大氣北京地區(qū)大氣壓力為壓力為770770mmHgmmHg, ,拉薩地區(qū)大氣壓力為拉薩地區(qū)大氣壓力為459.4459.4mmHgmmHg) )。解解: :查表知查表知55 55 時(shí)水的飽和蒸氣壓時(shí)水的飽和蒸氣壓Paps7615731. PaP1102664101325760770. 北京地區(qū)大氣壓北

8、京地區(qū)大氣壓PaP8 .612511013257604 .459拉薩地區(qū)大氣壓拉薩地區(qū)大氣壓%.).(.).(56487615731622005011026640506220 spHHP北京北京%.).(.).(9728761573162200508612510506220 spHHP拉薩拉薩spHHP622. 0【例例12-112-1】擬將溫度擬將溫度2020的空氣預(yù)熱至的空氣預(yù)熱至150150用作干燥介質(zhì)，已知用作干燥介質(zhì)，已知預(yù)熱前空氣的相對(duì)濕度為預(yù)熱前空氣的相對(duì)濕度為80%80%,濕份為水濕份為水,總壓總壓 kN/mkN/m2。試求：試求： 空氣的濕度；空氣的濕度； 預(yù)熱后空氣的相對(duì)濕

9、度和最大相對(duì)濕度。預(yù)熱后空氣的相對(duì)濕度和最大相對(duì)濕度。101.325P 解：解： 水在水在2020下的飽和蒸汽壓為下的飽和蒸汽壓為kPatps338. 284.2332011.39915916.18exp15284.23311.39915916.18exp152空氣的濕度為空氣的濕度為0117. 0338. 28 . 0325.101338. 28 . 0622. 0622. 00sspPpHkg水汽水汽/kg/kg絕干氣體絕干氣體sspPpH622. 0%39. 044.48287. 1spp 水在水在150150的飽和蒸汽壓為的飽和蒸汽壓為kPaps44.48284.23315011.39

10、915916.18exp152空氣預(yù)熱前后水汽分壓不變空氣預(yù)熱前后水汽分壓不變，因此，空氣預(yù)熱至，因此，空氣預(yù)熱至150150時(shí)的相對(duì)濕時(shí)的相對(duì)濕度為度為可見(jiàn)，將空氣從可見(jiàn)，將空氣從2020加熱至加熱至150150，相對(duì)濕度從，相對(duì)濕度從80%80%降至降至0.39%0.39%。【例例12-112-1】擬將溫度擬將溫度2020的空氣預(yù)熱至的空氣預(yù)熱至150150用作干燥介質(zhì)，已知用作干燥介質(zhì)，已知預(yù)熱前空氣的相對(duì)濕度為預(yù)熱前空氣的相對(duì)濕度為80%80%,濕份為水濕份為水,總壓總壓 kN/mkN/m2。試求：試求： 空氣的濕度；空氣的濕度； 預(yù)熱后空氣的相對(duì)濕度和最大相對(duì)濕度。預(yù)熱后空氣的相對(duì)濕

11、度和最大相對(duì)濕度。101.325P 當(dāng)空氣中水汽分壓等于總壓時(shí)，相對(duì)濕度達(dá)到最大，即當(dāng)空氣中水汽分壓等于總壓時(shí)，相對(duì)濕度達(dá)到最大，即%2144.482325.101maxspP2020空氣中水汽分壓為空氣中水汽分壓為kPapps87.1338.28 .0即即150150空氣相對(duì)濕度空氣相對(duì)濕度的變化范圍為的變化范圍為021%021%。（Wet-bulb temperature）1.1.露點(diǎn)溫度露點(diǎn)溫度 td (P202)(P202)冷卻冷卻H,P不變不變當(dāng)不飽和氣體在總壓和濕度不變的情況下進(jìn)行冷卻當(dāng)不飽和氣體在總壓和濕度不變的情況下進(jìn)行冷卻,而而達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的溫度稱為該不飽和氣體的達(dá)到飽和狀

12、態(tài)時(shí)的溫度稱為該不飽和氣體的露點(diǎn)溫度露點(diǎn)溫度, ,簡(jiǎn)稱露點(diǎn)。簡(jiǎn)稱露點(diǎn)。)( pftd )(Hftd 總壓一定總壓一定1.通過(guò)通過(guò) td求求 H;2.確定干燥過(guò)程中確定干燥過(guò)程中,干燥器的出口溫度干燥器的出口溫度;84.233ln58.1611.3991ptd為確保物料在干燥器以及其后的分離除塵系統(tǒng)中不發(fā)為確保物料在干燥器以及其后的分離除塵系統(tǒng)中不發(fā)生返潮，工業(yè)上一般取氣體的出口溫度高于露點(diǎn)溫度生返潮，工業(yè)上一般取氣體的出口溫度高于露點(diǎn)溫度 20-50。例例: :己知空氣的溫度己知空氣的溫度為為20,20,相對(duì)濕度相對(duì)濕度 為為80%80%，總壓為，總壓為100kPa,100kPa,濕份為水濕份

13、為水, , 求露點(diǎn)溫度，當(dāng)加壓后總壓變?yōu)榍舐饵c(diǎn)溫度，當(dāng)加壓后總壓變?yōu)?00kPa200kPa，露點(diǎn)為多少？，露點(diǎn)為多少？ （設(shè)加壓過(guò)程中氣體的濕份數(shù)量不變）。（設(shè)加壓過(guò)程中氣體的濕份數(shù)量不變）。解：水在解：水在2020下的飽和蒸汽壓下的飽和蒸汽壓ps=2.338kPa Ctd38168423387071576716113991.ln.2211PpPp kPaPpPp74153100870712001122. kPapps8707. 18 . 0338. 2kPappsd87071. Ctd75278423374153576716113991.ln.84233576716113991.ln. s

14、spt由由加壓過(guò)程中氣體的濕份數(shù)量不變，則加壓過(guò)程中氣體的濕份數(shù)量不變，則2.2.氣體的濕球溫度氣體的濕球溫度tw 氣體對(duì)液體的氣體對(duì)液體的供熱速率恰等供熱速率恰等于液體汽化的需熱速率于液體汽化的需熱速率時(shí)：時(shí)：)(wtthAQwwHrHHAkQ)(wwHwrHHAktthA)()()(HHrhkttwwHwqN對(duì)流傳熱對(duì)流傳熱hkH氣氣體體t, H氣膜氣膜對(duì)流傳質(zhì)對(duì)流傳質(zhì)液滴表面液滴表面tw , Hw液滴液滴 濕球溫度濕球溫度 tw 定義式定義式 氣氣體體t, H(P(P) )2.2.氣體的濕球溫度氣體的濕球溫度tw (P(P) ) )(HHrhkttwwHw 濕球溫度濕球溫度 tw 定義式

15、定義式 qN對(duì)流傳熱對(duì)流傳熱hkH氣氣體體t, H氣膜氣膜對(duì)流傳質(zhì)對(duì)流傳質(zhì)液滴表面液滴表面tw , Hw液滴液滴氣氣體體t, H由于流速等影響氣膜厚度的因素對(duì)由于流速等影響氣膜厚度的因素對(duì) h 和和 kH 具有同等具有同等程度的影響，可認(rèn)為程度的影響，可認(rèn)為 kH /h 與速度等因素?zé)o關(guān)，而僅與速度等因素?zé)o關(guān)，而僅取決于系統(tǒng)的物性。取決于系統(tǒng)的物性。結(jié)論：結(jié)論： tw = f (t, H) ，氣體的，氣體的 t 和和 H 一定，一定，tw 為定值。為定值。 由于方程的非線由于方程的非線性，求解性，求解 tw 需用需用試差法。試差法。 )(HHrhkttwwHw飽和氣體：飽和氣體： H = Hw

16、， tw = t，即飽和氣體的干、濕球溫，即飽和氣體的干、濕球溫度相等。不飽和氣體：度相等。不飽和氣體：H Hw，tw QQmm 時(shí)的氣時(shí)的氣-液傳質(zhì)過(guò)程，可視為絕熱飽液傳質(zhì)過(guò)程，可視為絕熱飽和過(guò)程，達(dá)平衡時(shí)的溫度為絕熱飽和溫度和過(guò)程，達(dá)平衡時(shí)的溫度為絕熱飽和溫度tas。(1) 絕熱飽和過(guò)程絕熱飽和過(guò)程不飽和氣體不飽和氣體液體液體傳熱傳熱傳質(zhì)傳質(zhì)氣體溫度氣體溫度，濕度，濕度氣體放出的熱氣體放出的熱: :1.1.用于液體氣汽化用于液體氣汽化QQww ；2.2.用于使液體溫度升高用于使液體溫度升高QQmm ；3.3.熱損失熱損失QQl；tas為絕熱飽和過(guò)程中最終的氣液平衡溫度；為絕熱飽和過(guò)程中最終

17、的氣液平衡溫度；tw是在與外界絕熱情況下氣液進(jìn)行穩(wěn)定傳熱傳質(zhì)時(shí)的液體溫度。是在與外界絕熱情況下氣液進(jìn)行穩(wěn)定傳熱傳質(zhì)時(shí)的液體溫度?？諝饪諝?有機(jī)蒸氣系統(tǒng)有機(jī)蒸氣系統(tǒng)tw tas；空氣空氣-水蒸氣系統(tǒng)水蒸氣系統(tǒng)tw tas；。；。大量空氣與少量液體接觸，只有對(duì)流傳熱，且穩(wěn)定進(jìn)行時(shí)，大量空氣與少量液體接觸，只有對(duì)流傳熱，且穩(wěn)定進(jìn)行時(shí)， 。少量空氣與大量液體接觸，空氣絕熱冷卻增濕至飽和時(shí)候的平衡溫少量空氣與大量液體接觸，空氣絕熱冷卻增濕至飽和時(shí)候的平衡溫度，度， 。相同之處： 1、濕空氣均為等焓變化、濕空氣均為等焓變化、 2、均為空氣狀態(tài)（均為空氣狀態(tài)（t、H）的函數(shù)）的函數(shù) HHcrttasHasa

18、s 空空 氣氣 t, H t, H t 濕濕 球球溫溫 度度計(jì)計(jì) HHhrkttwwHw 但但對(duì)對(duì)其其它它體體系系，例例如如空空氣氣甲甲苯苯系系統(tǒng)統(tǒng)，Hk =1.8cH， 這這時(shí)時(shí)tw 與與tas就就不不等等了了。濕球溫度濕球溫度tw與絕熱飽和溫度與絕熱飽和溫度tas的異同：的異同：濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方便和直觀，通常使用濕度圖。便和直觀，通常使用濕度圖?？諝鉂穸葓D的繪制空氣濕度圖的繪制 氣體濕度圖的形式有幾種，氣體濕度圖的形式有幾種，t H 圖是其中一種，圖是其中一種，橫坐標(biāo)：空氣的干球溫度，所有縱線為等溫線。橫坐標(biāo)：空氣

19、的干球溫度，所有縱線為等溫線。右側(cè)縱坐標(biāo)：空氣的濕度，所有的橫線為等濕度線。右側(cè)縱坐標(biāo)：空氣的濕度，所有的橫線為等濕度線。濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方便和直觀，通常使用濕度圖。便和直觀，通常使用濕度圖?？倝嚎倝?P 一定，對(duì)給定的一定，對(duì)給定的 ：因因 ps= f (t) ， 故故 H = f (t) 。sspPpH622. 0空氣濕度圖的繪制空氣濕度圖的繪制 氣體濕度圖的形式有幾種，氣體濕度圖的形式有幾種，t H 圖是其中一種，圖是其中一種，橫坐標(biāo)：空氣的干球溫度，所有縱線為等溫線。橫坐標(biāo)：空氣的干球溫度，所有縱線為等溫線。右側(cè)

20、縱坐標(biāo)：空氣的濕度，所有的橫線為等濕度線。右側(cè)縱坐標(biāo)：空氣的濕度，所有的橫線為等濕度線。濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方便和直觀，通常使用濕度圖。便和直觀，通常使用濕度圖。sspPpH622. 0)(HHcrttasHasas對(duì)給定的對(duì)給定的tas：t = f (H) 。對(duì)于空氣對(duì)于空氣-水系統(tǒng)，水系統(tǒng)，tas tw，等，等 tas 線可近似作為等線可近似作為等tw線。線?？倝嚎倝?P 一定，對(duì)給定的一定，對(duì)給定的 ：因因 ps= f (t) ， 故故 H = f (t) 。sspPpH622. 0空氣濕度圖的繪制空氣濕度圖的繪制 氣

21、體濕度圖的形式有幾種，氣體濕度圖的形式有幾種，t H 圖是其中一種，圖是其中一種，橫坐標(biāo)：空氣的干球溫度，所有縱線為等溫線。橫坐標(biāo)：空氣的干球溫度，所有縱線為等溫線。右側(cè)縱坐標(biāo)：空氣的濕度，所有的橫線為等濕度線。右側(cè)縱坐標(biāo)：空氣的濕度，所有的橫線為等濕度線。濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方便和直觀，通常使用濕度圖。便和直觀，通常使用濕度圖。)(HHcrttasHasas空氣濕度圖的繪制空氣濕度圖的繪制 （Humidity chart）P213濕比熱是濕度的函數(shù)，在圖中的溫度范圍內(nèi)與溫度無(wú)關(guān)。濕比熱是濕度的函數(shù)，在圖中的溫度范圍內(nèi)與溫度

22、無(wú)關(guān)。HcH884. 1005. 1濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方便和直觀，通常使用濕度圖。便和直觀，通常使用濕度圖。HcH884. 1005. 1總壓總壓 P = 101.325 kPa 時(shí)：時(shí)： 273004557. 0002835. 0tHvH若已知濕度和溫度，即可由對(duì)應(yīng)直線查得氣體濕比容若已知濕度和溫度，即可由對(duì)應(yīng)直線查得氣體濕比容 空氣濕度圖的繪制空氣濕度圖的繪制 （Humidity chart）P213濕比熱是濕度的函數(shù)，在圖中的溫度范圍內(nèi)與溫度無(wú)關(guān)。濕比熱是濕度的函數(shù)，在圖中的溫度范圍內(nèi)與溫度無(wú)關(guān)。HcH884. 10

23、05. 1濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方便和直觀，通常使用濕度圖。便和直觀，通常使用濕度圖。273004557. 0002835. 0tHvH273004557. 0002835. 0tHvasHas對(duì)于對(duì)于P = 101.325 kPa 的飽和空氣：的飽和空氣： 由于由于Has= f (t) ，故，故 Has = f (t) 。總壓總壓 P = 101.325 kPa 時(shí)：時(shí)： 273004557. 0002835. 0tHvH若已知濕度和溫度，即可由對(duì)應(yīng)直線查得氣體濕比容若已知濕度和溫度，即可由對(duì)應(yīng)直線查得氣體濕比容 空氣濕度圖

24、的繪制空氣濕度圖的繪制 （Humidity chart）P213濕比熱是濕度的函數(shù)，在圖中的溫度范圍內(nèi)與溫度無(wú)關(guān)。濕比熱是濕度的函數(shù)，在圖中的溫度范圍內(nèi)與溫度無(wú)關(guān)。HcH884. 1005. 1濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方便和直觀，通常使用濕度圖。便和直觀，通常使用濕度圖。273004557. 0002835. 0tHvasHas注意：高溫注意：高溫 t H 圖具有不同的特點(diǎn)，例如，濕比熱圖具有不同的特點(diǎn)，例如，濕比熱 cH 與與溫度溫度 t 有關(guān)。高溫有關(guān)。高溫 t H 圖可從有關(guān)手冊(cè)查取。圖可從有關(guān)手冊(cè)查取。273004557

25、. 0002835. 0tHvasHas對(duì)于對(duì)于P = 101.325 kPa 的飽和空氣：的飽和空氣： 由于由于Has= f (t) ，故，故 Has = f (t) ?？倝嚎倝?P = 101.325 kPa 時(shí)：時(shí)： 273004557. 0002835. 0tHvH若已知濕度和溫度，即可由對(duì)應(yīng)直線查得氣體濕比容若已知濕度和溫度，即可由對(duì)應(yīng)直線查得氣體濕比容 空氣濕度圖的繪制空氣濕度圖的繪制 （Humidity chart）P213濕比熱是濕度的函數(shù)，在圖中的溫度范圍內(nèi)與溫度無(wú)關(guān)。濕比熱是濕度的函數(shù)，在圖中的溫度范圍內(nèi)與溫度無(wú)關(guān)。HcH884. 1005. 1空氣濕度圖的用法空氣濕度圖的

26、用法 濕度濕度 H絕熱冷卻線絕熱冷卻線溫度溫度 t = 100%過(guò)過(guò)P點(diǎn)的絕熱冷卻線與點(diǎn)的絕熱冷卻線與 =100%的等相對(duì)濕度線的的等相對(duì)濕度線的交點(diǎn)在橫坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)的值交點(diǎn)在橫坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)的值即為絕熱飽和溫度。讀得即為絕熱飽和溫度。讀得 tas=52，即，即tw = tas=52 ；解：由解：由t=62的等溫線和的等溫線和H=0.092的等濕度線可以確的等濕度線可以確定一個(gè)交點(diǎn)定一個(gè)交點(diǎn)P：過(guò)：過(guò)P點(diǎn)的等點(diǎn)的等 線上讀得線上讀得 =60%；空氣濕度圖的用法空氣濕度圖的用法 cH H = 60%1.18cH kJ/(kg絕干氣體絕干氣體K) 0.092濕度濕度 H絕熱冷卻線絕熱冷卻線tdtas62

27、溫度溫度 tP過(guò)過(guò)P點(diǎn)的等濕度線（點(diǎn)的等濕度線（H=0.092）與）與 =100%的等相對(duì)濕度線的交點(diǎn)，的等相對(duì)濕度線的交點(diǎn)，在橫坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)的值即為露點(diǎn)溫度，讀得在橫坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)的值即為露點(diǎn)溫度，讀得 td=51；過(guò)過(guò)P點(diǎn)的等濕度線與點(diǎn)的等濕度線與 cH -H 線的交點(diǎn)在頂部橫軸上的讀數(shù)即為線的交點(diǎn)在頂部橫軸上的讀數(shù)即為 cH ，讀得，讀得 cH =1.18 kJ/(kg絕干氣體絕干氣體K) ； = 100%5251空氣濕度圖的用法空氣濕度圖的用法 在在 H t 線簇中內(nèi)插找到線簇中內(nèi)插找到 H=0.092 的直線，該直線與的直線，該直線與 t = 62 的等溫線相交于一點(diǎn)，由該交點(diǎn)讀得的等溫線

28、相交于一點(diǎn)，由該交點(diǎn)讀得 H =1.092 m3/kg絕干氣體；絕干氣體；62溫度溫度 t1.092 H (m3/kg) H tkJ/kg26.302092. 027.249162)092. 0884. 1005. 1 (Hi在在 t-H 圖中沒(méi)有濕焓圖中沒(méi)有濕焓 iH，可直接由公式計(jì)算：，可直接由公式計(jì)算： Has tH=0.092在橫軸上作在橫軸上作t=52的等溫線的等溫線與與 =100%的等相對(duì)濕度線的等相對(duì)濕度線相交，作過(guò)此交點(diǎn)的絕熱冷相交，作過(guò)此交點(diǎn)的絕熱冷卻線，與卻線，與 t = 62 的等溫線的等溫線的交點(diǎn)即為空氣狀態(tài)的交點(diǎn)即為空氣狀態(tài) P 點(diǎn)。點(diǎn)?？諝鉂穸葓D的用法空氣濕度圖的用

29、法 （Humidity chartHumidity chart）【例例12-13】測(cè)得空氣的干球溫度測(cè)得空氣的干球溫度 t = 62，濕球溫度，濕球溫度 tw = 52，試求空氣的試求空氣的 H、 、tas、td 和和 iH。 解：解：tw = tas = 52；先確定；先確定 tas = 52 的絕熱冷卻線。的絕熱冷卻線。 = 60%0.092濕度濕度 H絕熱冷卻線絕熱冷卻線tdtas62溫度溫度 tP = 100%5251由氣體狀態(tài)由氣體狀態(tài)P點(diǎn)，用上例中類(lèi)似的方法可以查出點(diǎn)，用上例中類(lèi)似的方法可以查出H=0.092， =60%，td=51，計(jì)算得出，計(jì)算得出 iH = 302.26 kJ

30、/kg。 空氣濕度圖的用法空氣濕度圖的用法 （Humidity chartHumidity chart）【例例12-14】已知空氣的露點(diǎn)溫度已知空氣的露點(diǎn)溫度 td=51，相對(duì)濕度，相對(duì)濕度 =60% ，試求試求 t、H、tas、tw 和和 iH。 解：由解：由 t=51 的等溫線的等溫線 與與 =100% 的等相對(duì)濕的等相對(duì)濕度線的交點(diǎn)作過(guò)該點(diǎn)的度線的交點(diǎn)作過(guò)該點(diǎn)的等濕度線（等濕度線（H=0.092），），該線與該線與 =60% 的等相的等相對(duì)濕度線交于對(duì)濕度線交于 P 點(diǎn)。點(diǎn)。 = 60%0.092濕度濕度 H絕熱冷卻線絕熱冷卻線tdtas62溫度溫度 tP = 100%5251由氣體狀態(tài)

31、由氣體狀態(tài)P點(diǎn)，用上例中類(lèi)似的方法可以讀出點(diǎn)，用上例中類(lèi)似的方法可以讀出 P 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空氣參點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空氣參數(shù)：數(shù)：t=62，H=0.092，tas= tw=52，計(jì)算得，計(jì)算得 iH = 302.26 kJ/kg。 已知空氣的已知空氣的t、 H 、 td、 tas 、 tw 、 中的兩個(gè)參數(shù)，就可確定中的兩個(gè)參數(shù)，就可確定空氣在空氣在濕度圖上濕度圖上的狀態(tài)點(diǎn)。的狀態(tài)點(diǎn)。？（ ）（ ）物料衡算（物料衡算（Mass balanceMass balance） 濕基濕含量濕基濕含量 w：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的濕物料中所含液態(tài)濕分的質(zhì)量。：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的濕物料中所含液態(tài)濕分的質(zhì)量。干基濕含量干基濕含量 X：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的絕

32、干物料中所含液態(tài)濕分的質(zhì)量。：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的絕干物料中所含液態(tài)濕分的質(zhì)量。換算關(guān)系：換算關(guān)系： 一、物料濕分的表示方法一、物料濕分的表示方法(P181) (P181) WGWwc 濕物料的質(zhì)量量物料所含液態(tài)濕份的質(zhì)cGWX 絕干物料的質(zhì)量量物料所含液態(tài)濕份的質(zhì)XXw1wwX1濕基濕含量濕基濕含量 w干基濕含量干基濕含量 XG1 濕物料進(jìn)干燥器時(shí)的質(zhì)量流率，濕物料進(jìn)干燥器時(shí)的質(zhì)量流率，kg/s；G2 產(chǎn)品出干燥器時(shí)的質(zhì)量流率，產(chǎn)品出干燥器時(shí)的質(zhì)量流率，kg/s； Gc 絕干物料的質(zhì)量流率，絕干物料的質(zhì)量流率，kg/s； w1 物料的初始濕含量；物料的初始濕含量； w2 產(chǎn)品濕含量；產(chǎn)品濕含量； L

33、絕干氣體的質(zhì)量流率，絕干氣體的質(zhì)量流率，kg/s； H1 氣體進(jìn)干燥器時(shí)的濕度；氣體進(jìn)干燥器時(shí)的濕度； H2 氣體離開(kāi)干燥器時(shí)的濕度；氣體離開(kāi)干燥器時(shí)的濕度；W 干燥器在單位時(shí)間內(nèi)汽化的水干燥器在單位時(shí)間內(nèi)汽化的水分量，分量，kg/s。 濕物料濕物料G1 , w1干燥產(chǎn)品干燥產(chǎn)品G2 , w2熱空氣熱空氣L , H1濕廢氣體濕廢氣體L , H2)()(122121HHLXXGGGWc12HHWL121HHWLl絕干氣體消耗量絕干氣體消耗量絕干氣體比消耗絕干氣體比消耗二、物料衡算二、物料衡算(P190)(P190)熱量衡算熱量衡算（Heat balance）P191Qp 預(yù)熱器向氣體提供的熱量，

34、預(yù)熱器向氣體提供的熱量，kW；Qd 向干燥器補(bǔ)充的熱量，向干燥器補(bǔ)充的熱量，kW；Ql 干燥器的散熱損失，干燥器的散熱損失，kW。 濕物料濕物料G1 , w1 , 1, cm1干燥產(chǎn)品干燥產(chǎn)品G2 , w2 , 2, cm2熱氣體熱氣體L, H1, t1, i1濕廢氣體濕廢氣體L, H2, t2, i2濕氣體濕氣體L, H0, t0, i0QpQdQl預(yù)熱器預(yù)熱器干干燥燥器器預(yù)熱器干燥器濕物料產(chǎn)品直接加熱式：如熱風(fēng)爐。直接加熱式：如熱風(fēng)爐。間接換熱式：如間壁換熱器。間接換熱式：如間壁換熱器。空氣預(yù)熱器傳給氣體的熱量為空氣預(yù)熱器傳給氣體的熱量為 )(01HHpiiLQ)(010ttLcQHp如果

35、空氣在間壁換熱器中進(jìn)行加熱，則其濕度如果空氣在間壁換熱器中進(jìn)行加熱，則其濕度不變，不變，H0=H1，即，即 通過(guò)預(yù)熱器的熱量衡算，結(jié)合傳熱基本方程式，可以通過(guò)預(yù)熱器的熱量衡算，結(jié)合傳熱基本方程式，可以求得間壁換熱空氣預(yù)熱器的傳熱面積。求得間壁換熱空氣預(yù)熱器的傳熱面積。 立筒式金屬體燃煤立筒式金屬體燃煤間接加熱熱風(fēng)爐間接加熱熱風(fēng)爐 預(yù)熱器的作用在于加熱空氣。根預(yù)熱器的作用在于加熱空氣。根據(jù)加熱方式可分為兩類(lèi)：據(jù)加熱方式可分為兩類(lèi)：L, H0, t0, iH0濕氣體濕氣體L, H1, t1, iH1預(yù)熱器預(yù)熱器熱氣體熱氣體G2 , 1, cm2W, 1, cWL, H1, t2, cH1，(iH1

36、)2W, t2, iV2L, H1, t1, iH1熱氣體熱氣體干燥器濕物料產(chǎn)品廢氣廢氣L, H2 t2, iH2G1 , w1 , 1, cm1G2 , 2, cm2QdcH1帶入的熱帶入的熱: :帶出的熱帶出的熱: :1.1.氣體帶入的熱氣體帶入的熱: : 10111HrtcLLiHH 111mcG2HLi222mcGdQlQ2.2.濕物料帶入的熱濕物料帶入的熱: : 1221mcG 12WWc3.3.干燥器內(nèi)補(bǔ)充的熱干燥器內(nèi)補(bǔ)充的熱: :1.1.氣體帶入出熱氣體帶入出熱: : 1021211HrtcLiLHH 2022tcrWWiVV 2.2.產(chǎn)品帶出的熱產(chǎn)品帶出的熱: :3.3.熱損失

37、熱損失: :帶入的熱帶入的熱: : 10111HrtcLLiHH 111mcGdQ 1221mcG 12WWc帶出的熱帶出的熱: :2HLi222mcGlQ 1021211HrtcLiLHH 2022tcrWWiVV 帶入的熱帶入的熱 帶出的熱帶出的熱 lmVHdWmHQcGtcrWHrtcLQWccGHrtcL 22220102111221011 lmWVdHQcGciWQttLc 122212211整理得整理得: :當(dāng)沒(méi)有補(bǔ)充的熱時(shí)當(dāng)沒(méi)有補(bǔ)充的熱時(shí): :0 dQ 211ttLcQHg 12WVWciWQ 1222 mmcGQ令令: :則有則有: :lmWdgQQQQQ 關(guān)于關(guān)于c cmm:

38、 :在此衡算中在此衡算中, ,定義為定義為: :將將1 1kgkg濕物料升高濕物料升高11所需要的熱量所需要的熱量, ,與書(shū)中的定義不同。與書(shū)中的定義不同。2221wcwccWSm )(關(guān)于關(guān)于c cmm: :在教材的衡算中在教材的衡算中, ,定義為定義為: :將將1 1kgkg干物料及所含的干物料及所含的X X kgkg濕物濕物料升高料升高11所需要的熱量所需要的熱量, ,按書(shū)中的定義干燥器的熱衡算式為按書(shū)中的定義干燥器的熱衡算式為: :lmcwvdgQcGctcrWQQ)()(122120 211ttLcQHg 12WVWciWQ 122 mcmcGQlHmcwvdpQttLccGctcr

39、WQQQ)()()(0201221202221wcwccWSm )( 1222 mmcGQ若若則則熱量衡算熱量衡算（Heat balance）P191Qp 預(yù)熱器向氣體提供的熱量，預(yù)熱器向氣體提供的熱量，kW；Qd 向干燥器補(bǔ)充的熱量，向干燥器補(bǔ)充的熱量，kW；Ql 干燥器的散熱損失，干燥器的散熱損失，kW。 濕物料濕物料G1 , w1 , 1, cm1干燥產(chǎn)品干燥產(chǎn)品G2 , w2 , 2, cm2熱氣體熱氣體L, H1, t1, i1濕廢氣體濕廢氣體L, H2, t2, i2濕氣體濕氣體L, H0, t0, i0QpQdQl預(yù)熱器預(yù)熱器干干燥燥器器汽化濕分所需要的熱量：汽化濕分所需要的熱量

40、： )(120wvwctcrWQ)(122mcmcGQ)(020ttLcQHlllmwdpQQQQQQQ加熱固體產(chǎn)品所需要的熱量加熱固體產(chǎn)品所需要的熱量 ： 放空熱損失放空熱損失 ： 總熱量衡算總熱量衡算 ： 注意注意: :01HH 由于由于01HHcc 所以所以關(guān)于關(guān)于c cmm: :在教材的衡算中在教材的衡算中, ,定義為定義為: :將將1 1kgkg干物料及所含的干物料及所含的X X kgkg濕物濕物料升高料升高11所需要的熱量所需要的熱量, ,按書(shū)中的定義干燥器的熱衡算式為按書(shū)中的定義干燥器的熱衡算式為: :lmcwvdgQcGctcrWQQ)()(122120 211ttLcQHg

41、12WVWciWQ 122 mcmcGQlHmcwvdpQttLccGctcrWQQQ)()()(0201221202221wcwccWSm )( 1222 mmcGQ若若則則理想干燥過(guò)程的條件理想干燥過(guò)程的條件: :1.1.空氣空氣-物料系統(tǒng)與外界絕熱；物料系統(tǒng)與外界絕熱；2.2.物料在干燥結(jié)束時(shí)，仍然足夠潤(rùn)濕，物料的溫度為空氣的物料在干燥結(jié)束時(shí)，仍然足夠潤(rùn)濕，物料的溫度為空氣的 濕球溫度；濕球溫度；3.3.物料的初始溫度為空氣的濕球溫度；物料的初始溫度為空氣的濕球溫度； 則空氣則空氣-物料系統(tǒng)就物料系統(tǒng)就和絕熱飽和過(guò)程中的空氣和絕熱飽和過(guò)程中的空氣-水系統(tǒng)一樣，因而在理想干燥過(guò)水系統(tǒng)一樣，

42、因而在理想干燥過(guò)程中空氣狀態(tài)大體上沿絕熱冷卻線變化。程中空氣狀態(tài)大體上沿絕熱冷卻線變化。絕熱干燥過(guò)程絕熱干燥過(guò)程在理想干燥過(guò)程中，在理想干燥過(guò)程中， =tW，Ql=Qd=0，Qg=QW 12211WVHciWttLc 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，過(guò)程接近理想干燥過(guò)程，空氣狀態(tài)的時(shí)，過(guò)程接近理想干燥過(guò)程，空氣狀態(tài)的變化曲線接近于絕熱冷卻線。變化曲線接近于絕熱冷卻線。dlmWQQQQ 當(dāng)濕球溫度不高時(shí)，理想干燥過(guò)程可近視為等焓過(guò)程，即當(dāng)濕球溫度不高時(shí)，理想干燥過(guò)程可近視為等焓過(guò)程，即: :2221112724918841005127249188410051HtHHtH.).(.).( 20221011HrtcHrt

43、cHH 21HHii 空氣空氣-水系統(tǒng)水系統(tǒng) t0H0A At1B BCCt2絕熱冷卻線絕熱冷卻線思考題思考題預(yù)熱器理想干燥濕物料產(chǎn)品L, t0, 0A AB BCC H1, t1L, t2或或 H2H0預(yù)熱器理想干燥W WL, t0, 0A AB BCC H1, t1t2冷卻器冷卻器WWWW（耐熱性或熱敏性物料）（耐熱性或熱敏性物料）（蒸汽或煙道氣）（蒸汽或煙道氣）（室式、氣流或流化床干燥）（室式、氣流或流化床干燥）干 燥 器 進(jìn) 口干 燥 器 進(jìn) 口氣體的溫度氣體的溫度和濕度和濕度干燥介質(zhì)為空氣時(shí)：干燥介質(zhì)為空氣時(shí)：進(jìn)口濕度取決于大氣的條件和預(yù)熱器的加熱方式。對(duì)間進(jìn)口濕度取決于大氣的條件和

44、預(yù)熱器的加熱方式。對(duì)間壁換熱器，空氣濕度不變（壁換熱器，空氣濕度不變（H1=H0 ）。由于燃料本身攜）。由于燃料本身攜帶的少量水分或在燃燒過(guò)程中生成的水分，煙道氣的濕帶的少量水分或在燃燒過(guò)程中生成的水分，煙道氣的濕度高于大氣的濕度。度高于大氣的濕度。氣體出干燥器的溫度和濕度取決于干燥器的經(jīng)濟(jì)性：氣體出干燥器的溫度和濕度取決于干燥器的經(jīng)濟(jì)性：氣體出口溫度氣體出口溫度 ，傳熱傳質(zhì)推動(dòng)力，傳熱傳質(zhì)推動(dòng)力 ，干燥速率，干燥速率 ，放空熱，放空熱損失損失 ，熱效率，熱效率 。氣體出口溫度氣體出口溫度 ，干燥推動(dòng)力，干燥推動(dòng)力 ，生產(chǎn)能力，生產(chǎn)能力 ，甚至發(fā)生，甚至發(fā)生吸濕返潮現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞設(shè)備和管道

45、，破壞干燥器的吸濕返潮現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞設(shè)備和管道，破壞干燥器的正常操作。正常操作。以蒸汽為熱源通過(guò)間壁換熱產(chǎn)生的熱空氣，其出口以蒸汽為熱源通過(guò)間壁換熱產(chǎn)生的熱空氣，其出口溫度一般取為溫度一般取為60 90。 P194P194熱效率的定義：熱效率的定義：用于汽化濕分和加熱物料的熱量與用于汽化濕分和加熱物料的熱量與外界向干燥系統(tǒng)提供的總熱量之比，即外界向干燥系統(tǒng)提供的總熱量之比，即 dpmwhQQQQ0121011211ttttttLcttLcQQHHpgh )()(pmwhQQQ 若若 Ql = Qd =0Qg= QW + Qm P194P194干燥效率：汽化濕分所需熱量與氣體在干燥器中放出干

46、燥效率：汽化濕分所需熱量與氣體在干燥器中放出的熱量之比值。（因?yàn)槠瘽穹值臒崃坎攀怯行岬臒崃恐戎?。（因?yàn)槠瘽穹值臒崃坎攀怯行崃浚┝浚└稍锵到y(tǒng)的總效率干燥系統(tǒng)的總效率 ：lmwwdQQQQdpwdhQQQ對(duì)理想干燥過(guò)程：對(duì)理想干燥過(guò)程： Qg= Qw， d,max=100%【例例12-412-4】用流化床干燥器干燥某晶體狀濕物料，產(chǎn)量用流化床干燥器干燥某晶體狀濕物料，產(chǎn)量5000kg/h5000kg/h，物料初始濕含量，物料初始濕含量6%6%（濕基，下同），產(chǎn)品濕（濕基，下同），產(chǎn)品濕含量含量0.5%0.5%，濕分為水，初始溫度，濕分為水，初始溫度t0=20、相對(duì)濕度、相對(duì)濕度 的空氣在

47、預(yù)熱器中加熱至的空氣在預(yù)熱器中加熱至t1=150送入干燥器，送入干燥器，出干燥器廢氣的溫度為出干燥器廢氣的溫度為t2=75，晶體物料進(jìn)、出干燥器，晶體物料進(jìn)、出干燥器的溫度分別為的溫度分別為 和和 ，絕干物料比熱為，絕干物料比熱為1.25kJ/(kg1.25kJ/(kgK)K)，預(yù)熱器使用，預(yù)熱器使用0.8MPa0.8MPa（絕壓）的飽和水蒸（絕壓）的飽和水蒸氣作熱源，干燥器的散熱損失按氣體在干燥器中放出的熱氣作熱源，干燥器的散熱損失按氣體在干燥器中放出的熱量的量的5%5%計(jì)算，干燥器無(wú)補(bǔ)充加熱，試求：計(jì)算，干燥器無(wú)補(bǔ)充加熱，試求： 汽化水分量；汽化水分量； 空氣消耗量；空氣消耗量； 預(yù)熱器耗

48、用的蒸汽量；預(yù)熱器耗用的蒸汽量； 干燥器中各項(xiàng)熱量的分配；干燥器中各項(xiàng)熱量的分配； 干燥器的熱效率干燥器的熱效率和干燥效率。和干燥效率。P195%1002516020638. 006. 0106. 01111wwX005. 0005. 01005. 01222wwX解：解： 汽化水分量汽化水分量WW絕干物料量絕干物料量4975)005. 01 (5000)1 (22wGGckg/h=1.382 kg/s空氣濕度為空氣濕度為0117. 0338. 28 . 0325.101338. 28 . 0622. 0622. 00sspPpH 空氣消耗量空氣消耗量L，20空氣的飽和蒸汽壓為空氣的飽和蒸汽壓

49、為3428423320113991591618152.exp spkN/m2=0.0812 kg/s5 .292)005. 00638. 0(4975)(21XXGWc kg/h )()()()()(122212012221202111.05 mwvlmwvdHcGctcrWQcGctcrWQttLc )(.).(.)(.25652551389125187475884127249108120051751500271 L0117. 001 HH空氣在加熱過(guò)程中濕度不變，故空氣在加熱過(guò)程中濕度不變，故150150氣體的濕度氣體的濕度027. 10117. 0884. 1005. 11Hc故故kJ/

50、(kgK)產(chǎn)品比熱產(chǎn)品比熱2547100501874005012411222.).(.)( wcwccwsm代入已知數(shù)據(jù)得代入已知數(shù)據(jù)得:SkgG/.3891360050002 解得空氣消耗量解得空氣消耗量7453. Lkg絕干氣體/s 預(yù)熱器耗用的蒸汽量預(yù)熱器耗用的蒸汽量D D，空氣通過(guò)預(yù)熱器獲得的熱量，空氣通過(guò)預(yù)熱器獲得的熱量4 .500)20150(027. 1748. 3)(011ttLcQHpkW查查化工原理化工原理(上冊(cè)上冊(cè))附錄附錄飽和水蒸汽表得飽和水蒸汽表得0.8MPa（絕壓）水蒸（絕壓）水蒸氣的飽和溫度氣的飽和溫度r =2055.3 kJ/kg，則蒸汽耗量，則蒸汽耗量8763

51、6003 .20554 .5003600rQDpkg/hkgkgWD/.35292876 汽化每汽化每kgkg水分消耗的蒸汽量水分消耗的蒸汽量%414 .50026.205pwQQ放空損失放空損失 %3 .424 .50070.211plQQ4 .500pQ 干燥器中各項(xiàng)熱量的分配，預(yù)熱器向干燥器提供的熱量干燥器中各項(xiàng)熱量的分配，預(yù)熱器向干燥器提供的熱量 kW，該熱量在干燥器中分配如下：，該熱量在干燥器中分配如下：75.13)65.6926.205(05. 0lQkW26.205)25187. 475884. 127.2491(0812. 0wQkW65.69)2565(26. 1382. 1

52、mQkW70.211)2075(027. 1748. 3 lQkW即：汽化水分即：汽化水分%144 .50065.69pmQQ加熱物料加熱物料 %7 . 24 .50075.13pwlQQ散熱損失散熱損失 濕份在氣體和固體間的平衡關(guān)系濕份在氣體和固體間的平衡關(guān)系(P 182)(P 182)pXpsXh平衡狀態(tài)：當(dāng)濕含量為平衡狀態(tài)：當(dāng)濕含量為 X 的濕物料與濕份分壓為的濕物料與濕份分壓為 p 的不飽和濕的不飽和濕氣體接觸時(shí)，物料將失去自身的濕份或吸收氣體中的濕份，氣體接觸時(shí)，物料將失去自身的濕份或吸收氣體中的濕份，直到濕份在物料表面的蒸汽壓等于氣體中的濕份分壓。直到濕份在物料表面的蒸汽壓等于氣體

53、中的濕份分壓。平衡濕含量：平衡狀態(tài)下物料的濕含量。不僅取決于氣體的狀平衡濕含量：平衡狀態(tài)下物料的濕含量。不僅取決于氣體的狀態(tài)，還與態(tài)，還與物料的種類(lèi)物料的種類(lèi)有很大的關(guān)系。有很大的關(guān)系。 X*p結(jié)合水分：與物料存在某種形式的結(jié)合，其汽化能力結(jié)合水分：與物料存在某種形式的結(jié)合，其汽化能力比獨(dú)立存在的水要低，蒸汽壓或汽化能力與水分比獨(dú)立存在的水要低，蒸汽壓或汽化能力與水分和物料結(jié)合力的強(qiáng)弱有關(guān)。和物料結(jié)合力的強(qiáng)弱有關(guān)。非結(jié)合水分：與物料沒(méi)有任何形式的結(jié)合，具有和非結(jié)合水分：與物料沒(méi)有任何形式的結(jié)合，具有和獨(dú)立存在的水相同的蒸汽壓和汽化能力。獨(dú)立存在的水相同的蒸汽壓和汽化能力。濕含量濕含量 XXh相

54、對(duì)濕度相對(duì)濕度 非結(jié)合非結(jié)合水分水分結(jié)合結(jié)合水分水分01.00.5濕含量濕含量 XXh相對(duì)濕度相對(duì)濕度 非結(jié)合非結(jié)合水分水分結(jié)結(jié)合合水水分分01.00.5化學(xué)結(jié)合水分與物料細(xì)胞壁水分以化學(xué)鍵形式與物料分化學(xué)結(jié)合水分與物料細(xì)胞壁水分以化學(xué)鍵形式與物料分子結(jié)合，結(jié)合力較強(qiáng)，較難汽化；而吸附水分和毛細(xì)子結(jié)合，結(jié)合力較強(qiáng)，較難汽化；而吸附水分和毛細(xì)管水分以物理吸附方式與物料結(jié)合，結(jié)合力相對(duì)較弱，管水分以物理吸附方式與物料結(jié)合，結(jié)合力相對(duì)較弱，較易于汽化。較易于汽化。 結(jié)合水分按結(jié)合方式可分為：吸附水分、毛細(xì)管水分、結(jié)合水分按結(jié)合方式可分為：吸附水分、毛細(xì)管水分、溶漲水分（物料細(xì)胞壁內(nèi)的水分）和化學(xué)結(jié)合

55、水分溶漲水分（物料細(xì)胞壁內(nèi)的水分）和化學(xué)結(jié)合水分（結(jié)晶水）。（結(jié)晶水）。平衡水分：低于平衡濕含量平衡水分：低于平衡濕含量 X* 的水分。是不可除水分。的水分。是不可除水分。自由水分：高于平衡濕含量自由水分：高于平衡濕含量 X* 的水分。是可除水分。的水分。是可除水分。濕含量濕含量 XXh相對(duì)濕度相對(duì)濕度 非結(jié)合水分非結(jié)合水分結(jié)合水分結(jié)合水分01.00.5平衡平衡水分水分自由水分自由水分平衡平衡水分水分X*吸濕過(guò)程：若吸濕過(guò)程：若 X Xc，汽化的是非結(jié)合水分。，汽化的是非結(jié)合水分。 降速干燥段：降速干燥段：X Xc 物料實(shí)際汽化表面變?。ǔ霈F(xiàn)干區(qū)），第一降速段；物料實(shí)際汽化表面變?。ǔ霈F(xiàn)干區(qū)）

56、，第一降速段； 汽化表面內(nèi)移，第二降速段；汽化表面內(nèi)移，第二降速段； 蒸汽壓下降蒸汽壓下降p i Xh當(dāng)物料內(nèi)部的傳質(zhì)阻力很大時(shí)，當(dāng)物料內(nèi)部的傳質(zhì)阻力很大時(shí)，Xc Xh 。Xc 主要取決于物料的本身的性質(zhì)（主要取決于物料的本身的性質(zhì)（Xh），但目前不能由），但目前不能由Xh求求得，由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。得，由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。Xc 的影響因素：的影響因素：（1）物料的本性，如白堊粉）物料的本性，如白堊粉Xc =4%，而白明膠，而白明膠Xc =300% ；（2）物料的厚度（或粒徑大小）以及物料與氣流接觸方式；）物料的厚度（或粒徑大?。┮约拔锪吓c氣流接觸方式；（3）干燥介質(zhì)條件（）干燥介質(zhì)條件（臨界濕含量的變化一般

57、小于臨界濕含量的變化一般小于5 56%6%）。）。(1)(1)物料尺寸和氣固接觸方式物料尺寸和氣固接觸方式 減小物料尺寸，干燥面積增大，干燥速率加快。減小物料尺寸，干燥面積增大，干燥速率加快。粘土粒徑粘土粒徑 dp，m0.12410-210-310-410-510-6表面積表面積 A，m20.0240.33303003000（c）干燥介質(zhì)自下而上穿過(guò)物料層，可形成流化床（好）。）干燥介質(zhì)自下而上穿過(guò)物料層，可形成流化床（好）。 （b）干燥介質(zhì)自上而下穿過(guò)物料層，不能形成流化床（中）；）干燥介質(zhì)自上而下穿過(guò)物料層，不能形成流化床（中）；（a）干燥介質(zhì)平行掠過(guò)物料層表面（差）；）干燥介質(zhì)平行掠過(guò)物

58、料層表面（差）；1.恒速干燥段恒速干燥段影響因素影響因素: :(2)氣固接觸方式：氣固接觸方式：(2)(2)干燥介質(zhì)條件干燥介質(zhì)條件 (3)(3)物料本性物料本性 通過(guò)強(qiáng)化外部干燥條件（通過(guò)強(qiáng)化外部干燥條件（ t， H， u）來(lái)增加傳熱傳質(zhì)推動(dòng)）來(lái)增加傳熱傳質(zhì)推動(dòng)力，減小氣膜阻力，可提高恒速段（表面汽化控制過(guò)程）的力，減小氣膜阻力，可提高恒速段（表面汽化控制過(guò)程）的干燥速率。干燥速率。 氣體溫度的提高受熱源條件和物料耐熱性的限制。氣體溫度的提高受熱源條件和物料耐熱性的限制。 增大氣速，降低氣體濕度，意味著使用更大量的氣體，使干增大氣速，降低氣體濕度，意味著使用更大量的氣體，使干燥過(guò)程的能耗增加

59、。燥過(guò)程的能耗增加。 物料本性不影響恒速段的干燥速率。物料本性不影響恒速段的干燥速率。 若恒速段速率太快，有些物料會(huì)變形、開(kāi)裂或表面結(jié)硬殼；若恒速段速率太快，有些物料會(huì)變形、開(kāi)裂或表面結(jié)硬殼；(1)(1)物料本性物料本性 物料結(jié)構(gòu)不同，與水分的結(jié)合方式、結(jié)合力的強(qiáng)弱不同，降速段物料結(jié)構(gòu)不同，與水分的結(jié)合方式、結(jié)合力的強(qiáng)弱不同，降速段干燥速率差異很大。干燥速率差異很大。 強(qiáng)化干燥速率時(shí)，須考慮物料本性。在降速段則應(yīng)考慮物料的耐強(qiáng)化干燥速率時(shí)，須考慮物料本性。在降速段則應(yīng)考慮物料的耐熱性，如熱敏性物料不能采用過(guò)高溫度的氣體作為干燥介質(zhì)。熱性，如熱敏性物料不能采用過(guò)高溫度的氣體作為干燥介質(zhì)。(2)(

60、2)物料的濕含量；物料的濕含量；(3)(3)物料的溫度；物料的溫度；(4)氣固接觸方式。氣固接觸方式。關(guān)于輻射干燥和傳導(dǎo)干燥的兩個(gè)階段關(guān)于輻射干燥和傳導(dǎo)干燥的兩個(gè)階段: :干燥的兩個(gè)階段干燥的兩個(gè)階段(恒速干燥段和降速干燥段恒速干燥段和降速干燥段)都存在，不過(guò)恒速干燥都存在，不過(guò)恒速干燥段的物料表面溫度不等于濕球溫度，而是另外的穩(wěn)定溫度，在此段的物料表面溫度不等于濕球溫度，而是另外的穩(wěn)定溫度，在此溫度下單位時(shí)間內(nèi)各種方式傳給物料表面的熱量等于水汽化吸收的溫度下單位時(shí)間內(nèi)各種方式傳給物料表面的熱量等于水汽化吸收的潛熱。潛熱。在給定的干燥條件下，將物料干燥至指定的濕含量，需在給定的干燥條件下，將物