1、百度文庫讓每個人平等地提升自我68.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算干燥過程是熱、質同時傳遞的過程。進行干燥計算，必須解決干燥中濕物料去除的水分 量及所需的熱空氣量。濕物料中的水分量如何表征呢？8.3.1 濕物料中的含水量濕物料中的含水量有兩種表示方法1 .濕基含水量卬kg水/kg濕料濕物料中水分的質量H 濕物料總質量2 .干基含水量X濕物料中水分的質量一濕物料中絕干物料的質量kg水/kg絕干物料3 .二者關系Xv VVw = X =1 + X1 w說明：干燥過程中，濕物料的質量是變化的，而絕干物料的質量是不變的。因此，用干基含水量計算較為方便。832干燥過程的物料衡算產品Gi, wi, (Xi

2、), 0Gz.卬2, (X?),圖8.7物料衡算符號說明：L：絕干空氣流量，kg干氣/h：G】、G2：進、出干燥器的濕物料量，kg濕料/h；Gc：濕物料中絕干物料量，kg干料/h.目的：通過干燥過程的物料衡算，可確定出將濕物料干燥到指定的含水量所需除去的水分量 及所需的空氣量。從而確定在給定干燥任務下所用的干燥器尺寸，并配備合適的風機。1.濕物料的水分蒸發量Wkg水Th通過干燥器的濕空氣中絕干空氣量是不變的，又因為濕物料中蒸發出的水分被空氣帶 走，故濕物料中水分的減少量等于濕物料中水分汽化量等于濕空氣中水分增加量。即：G,-G2 = G, vv,-G2w2=Gc(Xi-X2) = W = L(

3、H2 - H.)所以：W =GG2=Gx_：1 一%2,干空氣用量Lkg干氣/hkg干氣/kg水/稱為比空氣用量,即每汽化1kg的水所需干空氣的量。因為空氣在預熱器中為等濕加熱，所以Ho=H" / = -與空氣的初、終濕度有關，而與路徑無關，是狀態函數。濕空氣用量:L =L(l + "o) kg 濕氣/h或/ =/(l + ”o)kg 濕氣/kg 水濕空氣體積:Vv = Luhnf 濕氣/h或匕=IuHm3濕氣/kg水8.3.3干燥過程熱量衡算通過干燥器的熱量衡算，可以確定物料干燥所消耗的熱量或干燥器排出空氣的狀態。作 為計算空氣預熱器和加熱器的傳熱面積、加熱劑的用量、干燥

4、器的尺寸或熱效率的依據。1 .流程圖圖3.5干燥器熱量衡算溫度為3,濕度為H<”熔為S的新鮮空氣，經加熱后的狀態為ti、Hl、11,進入干燥器 與濕物料接觸，增濕降溫，離開干燥器時狀態為t2、H2. 12,固體物料進、出干燥器的流量 為Gi、G2,溫度為81、62,含水量為Xi、X2O通過流程圖可知，整個干燥過程需外加熱量 有兩處，預熱器內加入熱量Qp，干燥器內加入熱量Qd。外加總熱量Q=Qp+Qd。將Q折合為汽化1kg水分所需熱量q =旦= qp+q1)2 ,預熱器熱量衡算若忽略熱損失，則Qp。）kJ/kg 水3 .干燥器的熱量衡算（1）輸入量濕物料帶入熱量g”+CW0式中：cjW ：

5、干燥后物料比熱，kJ/kg濕料j = %嚎+（1- 卬2）qC,：水的比熱，kJ/kg水c”絕干物料比熱，kJ/kg干料°C空氣帶入的焰值絲=干燥器補充的熱量qD= W（2）輸出量干物料帶出焰值0/%。2W廢氣帶出焰值 2 熱損失qL在穩定干燥過程中，輸入量等于輸出量，干燥器熱量衡算式為:%=，（，2 /|）+ /。盟（。2 4）+ % 仁仇8.3.4干燥器空氣出口狀態的確定由于空氣在干燥器內發生增濕降溫變化過程，如何確定廢氣出口狀態，需對不同干燥過 程進行分析。1 .等焰干燥過程（理想干燥過程、絕熱干燥過程）等焰干燥過程是指干燥在絕熱情況下進行的，空氣在進出干燥器的焰值不變，即11

6、 = l2o 4p =/（/i /0）% =，（，2 -/|）+ "c“（82 - 4）+ % - Wq =/（12 -/。）+儲qJ% 仇）十% 仁仇 W1（12 -/（） = cM.I + q D -仇）- q LW令：A = cw0 +一卡Cw （% 一）一qLW則：）=小小若為等格過程，則h = L，A=0o/（，2 /|）=。仇 + 夕。一不C,M（。2 a）一 %=。W/2 =11 =（1.01 + 1.88%凡+2492%求出（Hz、L）。等焰干燥過程有以下兩種情況：A.整個干燥過程無熱損失、濕物料不升溫、干燥器不補充熱量、濕物料中汽化水分帶入的 熱量很少。B.干燥過程

7、中濕物料中水分帶入的熱量及補充的熱量剛好與熱損失及升溫物料所需的熱量 相抵消。2 .實際干燥過程很顯然，只有在保溫良好的干燥器和濕物料進出干燥器溫度相差不大的情況下，才可近 似當作等焰過程處理。由于對干燥器的絕熱保溫很難，因此實際干燥過程是在非絕熱情況下 進行的，即AWO。（1）當補充的熱量大于損失的熱量時，A>0。（2）當補充的熱量小于損失的熱量時，AvO。835干燥器的熱效率干燥器的熱效率是干燥器操作性能的一個重要指標。熱效率高，表明熱的利用程度好, 操作費用低，同時可合理利用能源，使產品成本降低。因此，在操作過程中，希望可獲得盡 可能高的熱效率。1 .定義_汽化濕物料中1kg水分所需的熱量_ q" 汽化濕物料中1kg水分外界所需補充的熱量一萬X2.提高熱效率途徑(1)當to, L 一定時，G Jf 77T；"T。但八，傳熱推動力(心-"乂，傳質推動力(“卬-乂因此在設計時規定：t2要比熱空氣進入干燥器時的濕球溫度1高2050。(2)當 to, t2一定時，巳 Tf T。提高空氣的預熱溫度，可提高熱效率。空氣預熱溫度高，單位質量干空氣攜帶的熱量 多，干燥過程所需要的空氣量少，廢氣帶走的熱量相應減少，故熱效率得以提高。但是，空 氣的預