干燥過程的物料衡算和熱量衡算

第三節(jié)枯燥過程的物料衡算和熱量衡算對(duì)枯燥流程的設(shè)計(jì)中，物料衡算解決的問題:〔1物料氣化的水重量〔或稱為空氣帶走的水重量；0〔2)空氣的消耗量(包括絕干氣消耗量L和穎空氣消耗量L。0D 而熱量衡算的目的，是計(jì)算枯燥流程的熱能耗用量及各項(xiàng)熱量安排〔即預(yù)熱器換熱量Qp,枯燥器供熱量Q 及枯燥器熱損失Q〕D 一、濕物料中含水率表示法濕物料＝水分＋絕干物料(一)濕基含水量wmw 水 100%mm總質(zhì)量

〔８－１２〕工業(yè)上常用這種方法表示濕物料的含水量。〔二〕干基含水量XX＝濕物料中水分質(zhì)量／濕物料中絕干料質(zhì)量 〔８－１３〕式中 X――濕物料的干基含水量，kg水分.(kg絕干料)—1。兩者關(guān)系：或

w X1X (８－１４〕X w1w 〔８－１５〕二、枯燥器的物料衡算圖８－７ 各流股進(jìn)、出逆流枯燥器的示意圖圖８－７中，G――絕干物料流量，kg絕干料。s—1;L――絕干空氣消耗量，kg絕干氣。s-1；2H1，H――分別為濕空氣進(jìn)、出枯燥器時(shí)的濕度，kg.(kg絕干氣)-1；22G1,G――分別為濕物料進(jìn)、出枯燥器時(shí)的流量，kg濕物料。s-1;22X1，X2〔kg絕干料〕-1。

――分別為濕物料進(jìn)、出枯燥器時(shí)的干基含水量，kg水分?！惨弧乘终舭l(fā)量WWG(X11其中1

X )GG2 1

L(H2

H) (８－１６〕GG1

1

)G2

2

) 〔８－１７〕(二〕空氣消耗量L1 1 2 對(duì)枯燥器作水分物料衡算：LH GX LH 1 1 2 則：GX X W12L H H122 1

H H2

1 (８－１８〕假設(shè)設(shè)：

lLW 1H H2 1

〔８－１９〕式中l(wèi)――每蒸發(fā)１kg水分消耗的絕干空氣量，稱為單位空氣消耗量，kg絕干氣。(kg水分)—1；L――單位時(shí)間內(nèi)消耗的絕干空氣量，kg絕干氣。s-1。說明:穎空氣用量２０〕

L0=L〔1+H0〕 〔８－0式中 H――空氣進(jìn)預(yù)熱器前的濕度，kg.(kg絕干氣)—1.00風(fēng)機(jī)入口風(fēng)量,即穎空氣的體積V。0VL

L0.7721.244H TP000〔三〕枯燥產(chǎn)品流量G2

H

G

T0

P 〔８－２１)1G G

1 2 21w12三、枯燥系統(tǒng)熱量衡算

11w2

(８－２２〕熱量衡算可以確定各項(xiàng)熱量的安排和消耗量,可作為計(jì)算空氣預(yù)熱器的傳熱面積,圖８－８ 連續(xù)枯燥過程的熱量衡算示意圖(一〕枯燥系統(tǒng)熱量衡算根本方程預(yù)熱器換熱量Qp枯燥器補(bǔ)充熱量QD

Q L(I I) 〔８－２３〕P 1 Q LI IGIIP 1 D 2 1

2 1 L 〔８－２４〕枯燥系統(tǒng)消耗的總熱量QQ Q LI I GIIQp D 2 0 2 1

〔８－２５〕〔二)熱量有用計(jì)算式(８－２６〕LI tW24901.88t(８－２６〕2 0 2 0 2GIIGC 2 1 m 2 1

〔８－２７〕C)式中 Cm――濕物料的平均比熱，kJ。(kg 絕干料 —1=C Cm1 2

,Cmi

C C xs w iLLIQ＝

I 0

IQ1 L==2

t0

W24901.88t＋2＋

GC m

1

＋QL〔８－２８)四、空氣通過枯燥系統(tǒng)的狀態(tài)變化Q LI IGIIQD＝ 2 1

2 1 L即LI

IQ2 1 D

GIIQ 2 1 L

〔８－２９〕空氣經(jīng)過枯燥器分等焓過程和非等焓過程。〔一〕等焓枯燥過程當(dāng)＝０時(shí)，即Q

GIIQ

LI ＝０D 2 1 L 2 11即I2=I，則空氣經(jīng)枯燥器時(shí)經(jīng)受等焓枯燥過程，又稱抱負(fù)枯燥過程,如圖８－９1所示,過程沿等焓線BCABC點(diǎn)。圖８－９等焓枯燥過程中濕空氣的狀態(tài)變化圖2 〔二〕非等焓過程１．假設(shè)<０,I<I2 如圖８－１０所示，枯燥過程沿BC1變化，該線在等焓線以下，斜率小于等焓線.12 1 2 ２．假設(shè)〉０，即補(bǔ)充熱量大于消耗熱量,則LI I0I I。３．假設(shè)＝W〔2490+1.88t12 1 2 五、枯燥系統(tǒng)的熱效率＝蒸發(fā)水分所需熱量／向枯燥系統(tǒng)輸