化工原理清華第四章干燥

第六節(jié)干燥過程的設計計算1.流程設計2.參數(shù)計算3.操作條件的確定1.流程設計加熱器(Heater)和干燥器(Dryer)加熱器:提高溫度,降低相對濕度,提高載熱和載濕能力.連續(xù)操作干燥器:間歇操作連續(xù)操作并流,逆流,錯流的干燥操作HeaterdryerLToHoLT1H1LT2H2heaterdryerGcX2GcX1請與各干燥設備相對應。適用場合(?)物料的耐溫性能較差時?物料干得太快出現(xiàn)龜裂時?要求物料出口含水量較小時?希望干燥速度快,又不怕高溫時?廢氣循環(huán)?2.參數(shù)計算t(干燥時間)……動力學L(所用空氣量)……物料衡算Q(所需熱量)……熱量衡算2.1空氣用量物料衡算2.2熱量計算LToIoHoLT1I1H1LT2I2H2GcX2T2’GcX1T1’QPQDQL預熱器Qp=L(I1-Io)干燥器QD+LI1+GcI1’=QL+LI2+GcI2’2.2熱量計算LToIoHoLT1I1H1LT2I2H2GcX2T2’GcX1T1’QPQDQLQD+LI1+GcI1’=QL+LI2+GcI2’其中,物料的焓的基準為0°C絕干物料.I1’=GcCsT1’+GcX1CwT1’I2’=GcCsT2’+GcX1CwT2’濕焓圖IH0101H0(H1)H2I1I2IoToT1QD+LI1+GcI1’=QL+LI2+GcI2’I1’=GcCsT1’+GcX1CwT1’I2’=GcCsT2’+GcX1CwT2’熱效率(1)加入的熱量:QP+QD熱量消耗的地方:空氣得到了加熱(包括其中原始所含水氣)物料得到了加熱(包括其中殘存的水分)熱損失水分從物料轉(zhuǎn)移到空氣所消耗的熱量(Q1)熱效率的定義:=Q1/(QP+QD)熱效率(2):Q1的計算蒸發(fā)轉(zhuǎn)移的水量W=L(H2-H0)這些水分進入干燥器時的焓WCwaterT1’這些水分離開干燥器時的焓W(ro+CvaporT2)Q1=L(H2-H1)(ro+CvaporT2-CwaterT1’)熱效率(3):定義合理嗎?越高越好嗎?空氣得到了加熱(包括其中原始所含水氣):被認為是熱量的浪費!?而只有當T2=T0時才沒有浪費(任何時候都能到T0嗎?).此時雖然所需的L稍有下降(?)

但是出口空氣的相對濕度將會很大(?).這將導致設備費用增加(?慢,長度)影響產(chǎn)品質(zhì)量嗎?濕焓圖IH0101H0(H1)H2I1I2IoToT12.3干燥時間根據(jù)干燥實驗確定.理論計算:可以通過傳熱方程估算UcNr=Q=(T-Tw)恒定干燥條件的假設不能估計降速階段的速度(或者說太難了)氣相中熱質(zhì)同時傳遞固體中熱質(zhì)同時傳遞蒸發(fā)面積連續(xù)發(fā)生變化不能估算臨界含水量3.干燥條件的確定給定的條件Gc,X1,T1’X2,T2’To,H1(當時當?shù)?廢氣循環(huán))需要確定的參數(shù)L(H2),T1,T2任意給定兩個,其余兩個隨之確定eg1T1,T2>>H2>>Leg2L,T1>>H2>>T2參數(shù)計算與設備之間的關(guān)系t(干燥時間)……長度(連續(xù)干燥時)L(所用空氣量)……直徑Q(所需熱量)……換熱器的面積作業(yè)1.12-10(試作等焓干燥時的操作線,操作線該如何定義?)(0.116kW改為116kW)(將空氣的狀態(tài)變化在I-H圖上示意畫出)2.12-14