1、化工原理干燥過程的物料與熱量衡算2022/9/4第1頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二一、濕物料中含水量的表示方法1、濕基含水量W 2、干基含水量X3、換算關系 2022/9/4第2頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二二、干燥系統的物料衡算 1、水分蒸發量 以s為基準，對水分作物料衡算 2022/9/4第3頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二2、空氣消耗量L 每蒸發1kg水分時，消耗的絕干空氣數量l 2022/9/4第4頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二3、干燥產品流量G2 對干燥器作絕干物料的衡算 2022/

2、9/4第5頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二三、干燥系統的熱量衡算 1、熱量衡算的基本方程 忽略預熱器的熱損失，以1s為基準，對預熱器列焓衡算 2022/9/4第6頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二單位時間內預熱器消耗的熱量為： 對干燥器列焓衡算，以1s為基準 單位時間內向干燥器補充的熱量為 單位時間內干燥系統消耗的總熱量為 連續干燥系統熱量衡算的基本方程式 2022/9/4第7頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二假設：新鮮干空氣中水汽的焓等于離開干燥器廢氣中水汽的焓 濕物料進出干燥器時的比熱取平均值 濕空氣進出干燥器時的焓分別為

3、： 2022/9/4第8頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二濕物料進出干燥器的焓分別為 2022/9/4第9頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二可見：向干燥系統輸入的熱量用于：加熱空氣；加熱物料；蒸發水分；熱損失 2022/9/4第10頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二2、干燥系統的熱效率 蒸發水分所需的熱量為 忽略物料中水分帶入的焓 2022/9/4第11頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二四、空氣通過干燥器時的狀態變化 1、等焓干燥過程(理想干燥過程 ) 規定： 不向干燥器中補充熱量QD=0； 忽略干燥器向周

4、圍散失的熱量QL=0； 物料進出干燥器的焓相等 2022/9/4第12頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二將上述條件代入H0t0AIHt1Bt2C2022/9/4第13頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二2、非等焓干燥過程 1）操作線在過B點等焓線下方條件：不向干燥器補充熱量QD=0；不能忽略干燥器向周圍散失的熱量 QL0；物料進出干燥器時的焓不相等 2022/9/4第14頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二IHt1Bt2CC1C2C32022/9/4第15頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二2）操作線在過點B的等

5、焓線上方 向干燥器補充的熱量大于損失的熱量和加熱物料消耗的熱量之總和 3）操作線為過B點的等溫線 向干燥器補充的熱量足夠多，恰使干燥過程在等溫下進行 2022/9/4第16頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二 例：某種濕物料在常壓氣流干燥器中進行干燥，濕物料的流量為1kg/s，初始濕基含水量為3.5%，干燥產品的濕基含水量為0.5%。空氣狀況為：初始溫度為25，濕度為0.005kg/kg干空氣，經預熱后進干燥器的溫度為140，若離開干燥器的溫度選定為60和40， 試分別計算需要的空氣消耗量及預熱器的傳熱速率。 又若空氣在干燥器的后續設備中溫度下降了10，試分析以上兩種情況下

6、物料是否返潮？假設干燥器為理想干燥器。 2022/9/4第17頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二解：因在干燥器內經歷等焓過程， 2022/9/4第18頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二絕干物料量 ：絕干空氣量 2022/9/4第19頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二預熱器的傳熱速率 2022/9/4第20頁，共22頁，2022年，5月20日，0點36分，星期二分析物料的返潮情況 當t2=60時，干燥器出口空氣中水汽分壓為 t=50時，飽和蒸汽壓ps=12.34kPa， 即此時空氣溫度尚未達到氣體的露點，不會返潮。 當t2=40時，干燥器出口空氣中水汽分壓為 2022/9/4第21頁