干燥過程的物料恒算與熱量恒算

干燥過程的物料恒算與熱量恒算第1頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一濕物料的性質(zhì)濕物料中的含水率是值濕物料中的水分含量，通常用下面兩種方法表示：1．濕基含水率指水分質(zhì)量占總濕物料質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，用w表示，即2．干基含水率由于在干燥的過程中，絕干物料的質(zhì)量不變，故常取絕干物料為基準(zhǔn)定義水分含量。把水分質(zhì)量與絕干物料的質(zhì)量之比成為干基含水率，以X表示，即兩種含水率之間的換算關(guān)系為第2頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一濕物料的性質(zhì)3.濕物料的比熱容cm

仿照濕空氣比熱容的計(jì)算方法，濕物料的比熱容可用加和法寫成如下形式：式中cs-絕干物料的比熱容，kJ/(kg絕干料·℃）

cw-物料中所含水分的比熱容，取為4.187kJ/(kg水·℃）

cm-濕物料的比熱容，

kJ/(kg絕干料·℃）4.濕物料的焓I′濕物料的焓I′包括絕干物料的焓（以0℃的物料為基準(zhǔn)）和物料中所含水分（以0℃的液體水為基準(zhǔn)）的焓，即（其中θ為濕物料的溫度，℃）第3頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一干燥系統(tǒng)的物料衡算濕空氣L，H1L，H2干燥產(chǎn)品G，X2或G2，w2濕物料G，X1或G1，w1各流股進(jìn)出逆流干燥器的示意圖第4頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一干燥系統(tǒng)的物料衡算1.水分蒸發(fā)量W對上示意圖作水分衡算，以1s為基準(zhǔn)，設(shè)干燥器內(nèi)無物料損失，則：或式中W-單位時(shí)間內(nèi)水分的蒸發(fā)量，kg/s;G-單位時(shí)間內(nèi)絕干物料的流量，kg絕干料/s2.空氣消耗量L式中L-單位時(shí)間內(nèi)消耗的絕干空氣量，kg絕干氣/sl-蒸發(fā)1kg水分消耗的絕干空氣數(shù)量，稱為單位空氣消耗量，kg絕干氣/kg水第5頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一干燥系統(tǒng)的物料衡算3.干燥產(chǎn)品流量G2式中w1-物料進(jìn)干燥器時(shí)的濕基含水量；

w2-物料離開干燥器時(shí)的濕基含水量。應(yīng)指出：干燥產(chǎn)品G2是相對于濕物料G1而言的，其中含水量較G1的少，但仍含有一定的水分，實(shí)際是含水分較少的濕物料，一般稱G2為干燥產(chǎn)品，以區(qū)別于絕干物料G第6頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一熱量衡算1）預(yù)熱器消耗的熱量若忽略預(yù)熱器的熱損失，則LH0,t0,I0預(yù)熱器干燥器LH1,t1,I1LH2,t2,I2G1X1,θ1,I1’G2X2,θ2,I2’QpQDQL第7頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一熱量衡算2）向干燥器補(bǔ)充的熱量故單位時(shí)間內(nèi)向干燥器補(bǔ)充的熱量為若干燥過程中采用輸送裝置輸送物料，則列熱量衡算式時(shí)應(yīng)計(jì)入輸送裝置帶入與帶出的熱量LH0,t0,I0預(yù)熱器干燥器LH1,t1,I1LH2,t2,I2G1X1,θ1,I1’G2X2,θ2,I2’QpQDQL第8頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一3）干燥系統(tǒng)消耗的總熱量干燥系統(tǒng)消耗的總熱量Q為Qp與QD之和LH0,t0,I0預(yù)熱器干燥器LH1,t1,I1LH2,t2,I2G1X1,θ1,I1’G2X2,θ2,I2’QpQDQLQ各項(xiàng)物理意義加熱空氣蒸發(fā)水分加熱濕物料熱損失第9頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一干燥系統(tǒng)的熱效率通常將干燥系統(tǒng)的熱效率定義為：蒸發(fā)水分所需要的熱量為若忽略濕物料中水分帶入系統(tǒng)中的焓，上式簡化為：則，熱效率可表示為：第10頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一空氣通過干燥器時(shí)的狀態(tài)變化1、等焓干燥過程等焓干燥過程中濕空氣狀態(tài)變化示意圖等焓干燥過程（絕熱干燥過程）：氣體放出的顯熱全部用于濕分汽化。φ

＝100％t1t2t0BH0＝H1ACI1＝I2H2不向干燥器補(bǔ)充熱量QD＝0忽略熱損失QL＝0物料進(jìn)出干燥器的焓相等，G(I’2-I’1)=0I1＝I2預(yù)熱過程：等濕過程絕熱干燥過程為等焓過程第11頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一理想干燥過程和實(shí)際干燥過程非等焓干燥過程1.操作線在等焓線下方不可忽略熱損失QL物料進(jìn)出干燥器的焓不相等I1>I2不向干燥器補(bǔ)充熱量QDC12.操作線在等焓線上方I1<I