齋課件第十四章

1、3.3 連續(xù)干燥過(guò)程特點(diǎn)：預(yù)熱段：物料從進(jìn)料溫度1升至tW表面汽化階段：物料溫度為tW， 當(dāng)無(wú)Q損失和Q補(bǔ)時(shí)，為等焓過(guò)程升溫階段：物料從tW升至出口溫度2沒(méi)有恒速干燥階段物料衡算和熱量衡算物料衡算式 W=GC(X1-X2)=V(H2-H1)熱量衡算式預(yù)熱器： Q=V(I1-I0)=VCpH1(t1-t0) 干燥器中放熱 廢氣帶走 Q3干燥器： 整理得： 汽化水分Q1 物料升溫Q2熱效率定義當(dāng)Q損=0, Q補(bǔ)=0時(shí)， 提高的措施提高t1(物料要耐溫)降低廢氣出口溫度t2 但有可能返潮。 通常t2比tW大2050 中間加熱 對(duì)不耐高溫的物料很有效 廢氣再循環(huán)也增加了H2-H1, 降低V 理想干燥過(guò)

2、程與實(shí)際干燥過(guò)程理想干燥簡(jiǎn)化假定：不計(jì)預(yù)熱段,升溫段(物料溫度變化可忽略)水分都是在表面汽化階段除去(=tW)Q補(bǔ)=0忽略Q損結(jié)果：干燥為等焓過(guò)程3.4 理想干燥過(guò)程計(jì)算 VdH=GCdX V(H2-H1)=GC(X1-X2) dI=0 I1=I2, tW=常數(shù)由dI=0 得即 =tW將CpH取平均值，作常數(shù)處理 理想干燥器計(jì)算變量分析 , 共10個(gè)公式： 四個(gè)方程設(shè)計(jì)型計(jì)算：已知： GC, X1, X2, H1選擇： t1, t2求： V, H2,3.5實(shí)際干燥器容積估算分三段: 預(yù)熱段 表面汽化段 升溫段 ，(i=1,2,3)例1 濕物料量1.75kg/s,由含水量w1=20%干燥至w2=

3、1%,室外空氣溫度為20,濕球溫度為16,經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入干燥器,出口廢氣達(dá)到指定溫度后排出,現(xiàn)采用兩種方案：1氣體一次預(yù)熱至120,增濕至43后排出；2設(shè)置中間加熱，即預(yù)熱至120,氣體進(jìn)入干燥器,增濕至中間達(dá)43時(shí),再被加熱至100,繼續(xù)增濕至50排出。設(shè)為理想干燥器,總壓100kPa求：兩種情況下的V, 解：1.查16下, pW=1.82kPa, rW=2463kJ/kg =0.01155kg水/kg干氣 =0.0098kg水/kg干氣 =148kJ/kg干氣I2=I1 =0.0404kg水/kg干氣 2. I1=148kJ/kg干氣 H2=0.0404kg水/kg干氣 I4=I3=(1.0

4、1+1.880.0404)100 0.0404 =210kJ/kg干氣CpH1=1.01+1.880.0098=1.028kJ/kgCpH3=1.01+1.880.0404=1.086kJ/kg =81%例2 實(shí)際干燥器的焓衡算如圖示,已知濕物料初態(tài)為X1=0.2kg水/kg干料,1=18,終態(tài)為X2=0.01kg水/kg干料, 2=30,干物料比熱CpS=2kJ/kg,物料量GC=1.2kg干料/s, H0=0.001kg水/kg干氣,t0=16的空氣經(jīng)加熱，進(jìn)入干燥器，干空氣流量為V=4kg干氣/s,氣體出口狀態(tài)為t4=60。熱損失可忽略。求：Q+Q中為多少？解： =0.058kg水/kg

5、干氣 I0=(1.01+1.880.001)16 0.001 =18.7kJ/kg干氣 I4=(1.01+1.880.058)60 0.058 =212.1kJ/kg干氣 i1=(CpS+CpLX1)1=(2+4.180.2)18 =51.0kJ/kg干料 i2=(CpS+CpLX2)2=(2+4.180.01)30 =61.2kJ/kg干料Q+Q中=V(I4-I0)+GC(i2-i1) =4(212.1-18.7)+1.2(61.2-51)=786kW例3 在總壓為760mmHg的N2和C3H6O(丙酮)體系中，已知丙酮的露點(diǎn)為15相對(duì)濕度為0.4，求體系的溫度為多少？濕度為多少？ 丙酮的安

6、托因常數(shù)A=7.11212，B=1204.67，C=223.5， 安托因公式lgP0=A-B/(t+C) P0-mmHg -解： 由露點(diǎn)溫度td=15，得： lgPd=lgP0=7.11212-1204.67/(15+223.5) Pd=115.1(mmHg)該體系溫度下丙酮的飽和蒸汽壓 Ps=115.1/0.4=287.75(mmHg)由 lgPs=A-B/(t+C) lg287.75=7.11212-1204.67/(t+223.5)所以體系溫度：t=35.4濕度例4 有一連續(xù)干燥器在常壓下操作,生產(chǎn)能力為1000kg/h(以干燥產(chǎn)品計(jì))。物料水分由12%降為3%(均為濕基),物料溫度則由15至28,絕干物料的比熱為1.3kJ/(kg干料),空氣的初溫為25,濕度為0.01kg/kg干空氣,經(jīng)預(yù)熱器后升溫至70,干燥器出口廢氣為45,設(shè)空氣在干燥器進(jìn)出口處?kù)手迪嗟? 熱損失可忽略不計(jì),試求: 在H-I圖上示意畫出濕空氣在整個(gè)過(guò)程中所經(jīng)歷的狀態(tài)點(diǎn); 初始狀態(tài)下，空氣體積流量(m3/h )和 空氣質(zhì)量流量(kg/h)。解： 如圖示干物料量GC=G2(1-w2)=1000(1-0.03) =970kg干料/h ， 蒸發(fā)水量 空氣初始濕比容空氣流量V1=VvH=102300.857=8764m3/