第八章

干燥第一節(jié)干燥的基本原理第二節(jié)干燥設(shè)備第三節(jié)噴霧干燥第四節(jié)冷凍干燥2022/11/23第八章

干燥第一節(jié)干燥的基本原理2022/11/211第一節(jié)

干燥相關(guān)概念及術(shù)語(yǔ)一、干燥的目的二、干燥的方法三、濕物料中的水分四、濕空氣中的水分2022/11/23第一節(jié)

干燥相關(guān)概念及術(shù)語(yǔ)一、干燥的目的2022/112一、食品物料干燥的目的降低食品中的水分活度，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。降低食品的重量，降低包裝、運(yùn)輸和貯藏費(fèi)用。某些食品加工工藝的必須操作步驟，使食品保持特有的色香味和形狀。2022/11/23一、食品物料干燥的目的降低食品中的水分活度，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期

按操作壓力分類按操作方式分類按傳熱方式分類常壓干燥；真空干燥間歇干燥；連續(xù)干燥對(duì)流干燥；傳導(dǎo)干燥；輻射干燥二、食品物料干燥的方法2022/11/23按操作壓力分類按操作方式分類按傳熱方式分類常壓干燥；真空干三、濕空氣中的性質(zhì)1濕空氣的濕度1.1絕對(duì)濕度濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量mv與濕空氣的體積V之比，稱為絕對(duì)濕度ρv,即2022/11/23三、濕空氣中的性質(zhì)1濕空氣的濕度1.1絕對(duì)濕度濕空氣中1.2相對(duì)濕度濕空氣中的水蒸氣分壓pv與同溫度下水蒸氣飽和壓力ps之比，稱為空氣的相對(duì)濕度，即對(duì)于絕對(duì)干燥空氣，相對(duì)濕度等于0；對(duì)于飽和空氣，相對(duì)濕度等于1。2022/11/231.2相對(duì)濕度濕空氣中的水蒸氣分壓pv與同溫度下水蒸氣飽1.3濕含量濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量與干空氣的質(zhì)量比，因而它又稱濕度比。用H表示，即2022/11/231.3濕含量濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量與干空氣的質(zhì)量比，因而它1.4濕含量濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量與干空氣的質(zhì)量比，因而它又稱濕度比。用H表示，即2022/11/231.4濕含量濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量與干空氣的質(zhì)量比，因而它2.1濕比熱容2濕空氣的濕比熱容和比焓含1kg干空氣的濕空氣的熱容量，稱為濕空氣的濕比熱容，以

cH表示。即H表示1kg干空氣中含有的水蒸氣的質(zhì)量(kg)2022/11/232.1濕比熱容2濕空氣的濕比熱容和比焓含1kg干空氣的濕2.2比焓濕空氣的比焓h是指含有1kg干空氣的濕空氣中的焓。它等于干空氣的比焓與其所帶的H千克水蒸氣的焓之和，即H表示1kg干空氣中含有的水蒸氣的質(zhì)量(kg)2022/11/232.2比焓濕空氣的比焓h是指含有1kg干空氣的濕空氣中的焓3.1干球溫度3濕空氣的溫度用一般溫度計(jì)測(cè)得的濕空氣的溫度稱為濕空氣的干球溫度，它是濕空氣的真實(shí)溫度。用T表示。用感溫部位包著濕紗布的溫度計(jì)測(cè)得濕空氣的溫度，稱為濕空氣的濕球溫度。用Tw表示。3.2濕球溫度2022/11/233.1干球溫度3濕空氣的溫度用一般溫度計(jì)測(cè)得的濕空氣的溫4濕空氣的焓濕圖2022/11/234濕空氣的焓濕圖2022/11/21例：已知濕空氣的溫度為60℃，相對(duì)濕度為20%,求它的濕含量、濕球溫度和比焓。2022/11/23例：已知濕空氣的溫度為60℃，相對(duì)濕度為20%,求它的濕含2022/11/232022/11/21四、濕物料的性質(zhì)1含水量1.1濕基含水量m-濕物料的總質(zhì)量，kgmw-濕物料中所含水分的質(zhì)量，kgms-濕物料中所含絕對(duì)干燥物料的質(zhì)量，kg2022/11/23四、濕物料的性質(zhì)1含水量1.1濕基含水量m-濕物料的總1.2干基含水量m-濕物料的總質(zhì)量，kgmw-濕物料中所含水分的質(zhì)量，kgms-濕物料中所含絕對(duì)干燥物料的質(zhì)量，kg2022/11/231.2干基含水量m-濕物料的總質(zhì)量，kg2022/11/2水分活度p-物料表面的水蒸氣壓p0-同溫度下純水的飽和蒸汽壓aw標(biāo)志在干燥時(shí)食品中水分揮發(fā)性的大??；它直接揭示了食品中的水參與微生物生長(zhǎng)繁殖和各種酶反應(yīng)等的活動(dòng)性程度。2022/11/232水分活度p-物料表面的水蒸氣壓aw標(biāo)志在干燥時(shí)食品中水分3吸濕和解濕當(dāng)時(shí)水分從物料向濕空氣中傳遞，該過(guò)程稱為物料的解濕。解濕使物料含水量不斷減少，這即是干燥過(guò)程。當(dāng)時(shí)水分從濕空氣向物料傳遞，該過(guò)程稱為物料的吸濕。解濕使物料含水量不斷增加。當(dāng)時(shí)物料既不吸濕也不解濕，該狀態(tài)稱為吸濕-解濕平衡。物料的含水量不再發(fā)生變化。2022/11/233吸濕和解濕當(dāng)時(shí)水分從物料向濕空氣中傳遞，該過(guò)程稱為物料的按與物料結(jié)合的方式分類機(jī)械結(jié)合水：包括毛細(xì)管水分、空隙水分和潤(rùn)濕水分。物理化學(xué)結(jié)合水：包括吸附水分、滲透水分和結(jié)構(gòu)水分?；瘜W(xué)結(jié)合水：包括與物料的離子結(jié)合的水和與物料結(jié)晶性分子結(jié)合的水。4物料中水分的分類2022/11/23按與物料結(jié)合機(jī)械結(jié)合水：包括毛細(xì)管水分、空隙水分和潤(rùn)濕水分。按水分去除的難易程度分類非結(jié)合水：包括物料表面的潤(rùn)濕水分及空隙水分。該種水分易于去除結(jié)合水分：包括物理化學(xué)結(jié)合水和機(jī)械結(jié)合水的毛細(xì)管水分。該水分難以去除4物料中水分的分類2022/11/23按水分去除的難易程度分類非結(jié)合水：包括物料表面的潤(rùn)濕水分及空按能否被干燥除去分類平衡水分：不能被干燥除去的水分稱為平衡水分。該水分代表干燥的極限。自由水分：能被干燥除去的水分稱為自由水分。4物料中水分的分類2022/11/23按能否被干燥平衡水分：不能被干燥除去的水分稱為平衡水分。該水物料中各種水分的含義2022/11/23物料中各種水分的含義2022/11/21第二節(jié)

干燥靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)一、干燥靜力學(xué)二、干燥動(dòng)力學(xué)2022/11/23第二節(jié)

干燥靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)一、干燥靜力學(xué)2022/1123一、干燥靜力學(xué)2022/11/23一、干燥靜力學(xué)2022/11/211干燥過(guò)程的物料衡算1.1水分蒸發(fā)量和產(chǎn)品量令原濕物料的質(zhì)量為m1kg，水分蒸發(fā)量為Wkg，干燥產(chǎn)品質(zhì)量為m2kg，原濕物料和干燥產(chǎn)品的濕基含水量分別為ω1和ω2，則2022/11/231干燥過(guò)程的物料衡算2022/11/211.2干（濕）空氣用量令通過(guò)干燥器的絕干空氣質(zhì)量為L(zhǎng)kg，對(duì)應(yīng)的濕空氣的質(zhì)量為L(zhǎng)′kg。對(duì)進(jìn)出干燥器的水分做衡算，可得2022/11/231.2干（濕）空氣用量2022/11/212干燥過(guò)程的熱量衡算2.1耗熱量以0℃作為溫度基準(zhǔn)。輸入系統(tǒng)的熱量有:(1)加熱器加入的熱量Q；(2)空氣帶入的熱量Lh0；(3)濕物料帶入的熱量(m2cs+Wcw)θ1。輸出系統(tǒng)的熱量有:(1)干燥器的熱散失QL，(2)空氣帶出的熱量Lh2，(3)產(chǎn)品帶出的熱量m2csθ2。2022/11/232干燥過(guò)程的熱量衡算2022/11/212.2單位熱耗2.3熱效率干燥器的熱效率是指干燥過(guò)程蒸發(fā)水分所需的熱量與向加熱器加入總熱量之比，用表示。為水的汽化熱，單位J/kg。由附錄4通過(guò)熱空氣的濕球溫度查取相應(yīng)的汽化熱數(shù)值。2022/11/232.2單位熱耗2.3熱效率干燥器的熱效率是指干燥過(guò)程蒸發(fā)在考試所涉及的計(jì)算中，經(jīng)常采用方框內(nèi)的公式對(duì)干燥的熱效率進(jìn)行計(jì)算。其中：-干燥器出口處濕空氣的干球溫度

-濕物料的進(jìn)料溫度

-水分蒸發(fā)量2022/11/23在考試所涉及的計(jì)算中，經(jīng)常采用方框內(nèi)的公式對(duì)干燥的熱效率進(jìn)行例：在常壓干燥器中，用新鮮空氣干燥某種濕物料。該新鮮空氣的的溫度為20℃，比焓為35kJ/kgd，濕含量為0.006kgw/kgd。將該新鮮空氣在加熱室內(nèi)升溫至90℃，比焓為110kJ/kgd。將該熱空氣送入干燥器。離開干燥器的濕空氣的溫度為50℃，比焓為120kJ/kgd,濕含量為0.027kgw/kgd.干燥器熱損失為10MJ/h。每小時(shí)處理280kg濕物料。濕物料干基含水量為0.15，進(jìn)料溫度為15℃；干物料干基含水量為0.01，出料溫度為40℃。產(chǎn)品物料和水的比熱容分別為1.16和4.174kJ/(kg.K)，試求(1)干燥產(chǎn)品的質(zhì)量流量；(2)水分蒸發(fā)量；(3)新鮮空氣消耗量；(4)干燥過(guò)程的單位熱耗；(5)干燥過(guò)程的熱效率。2022/11/23例：在常壓干燥器中，用新鮮空氣干燥某種濕物料。該新鮮空氣(1)(2)(3)2022/11/23(1)(2)(3)2022/11/21(4)(5)2022/11/23(4)(5)2022/11/211干燥過(guò)程的傳熱和傳質(zhì)外部傳熱和傳質(zhì)外部傳熱是對(duì)流傳熱，其熱流密度為；外部傳質(zhì)也是對(duì)流傳質(zhì)，表面水蒸氣壓與空氣體相水蒸汽分壓之差是傳質(zhì)的推動(dòng)力。二、干燥動(dòng)力學(xué)2022/11/231干燥過(guò)程的傳熱和傳質(zhì)二、干燥動(dòng)力學(xué)2022/11/21內(nèi)部傳熱和傳質(zhì)固體物料內(nèi)的傳熱過(guò)程都是熱傳導(dǎo)，遵從傅里葉定律。物料內(nèi)部的傳質(zhì)機(jī)理可由液態(tài)擴(kuò)散、氣態(tài)擴(kuò)散、毛細(xì)管流動(dòng)和熱流動(dòng)等機(jī)制進(jìn)行解釋。2干燥過(guò)程的傳熱和傳質(zhì)表面汽化控制物料內(nèi)部水分能迅速傳導(dǎo)表面，使表面充分潤(rùn)濕。水分的去除主要由外部擴(kuò)散傳質(zhì)所控制。干燥為表面汽化控制時(shí)，就必須集中強(qiáng)化外部傳熱和傳質(zhì)。2022/11/23內(nèi)部傳熱和傳質(zhì)2干燥過(guò)程的傳熱和傳質(zhì)2022/11/21內(nèi)部擴(kuò)散控制物料在干燥時(shí)，內(nèi)部傳質(zhì)速率較小。當(dāng)表面干燥后，內(nèi)部水分來(lái)不及傳遞到表面，故汽化面逐漸向內(nèi)移動(dòng)。當(dāng)干燥過(guò)程為內(nèi)部擴(kuò)散控制時(shí)，下列措施有助于強(qiáng)化干燥：減小料層厚度，使料層與空氣穿流接觸；采用攪拌方法，使物料不斷翻動(dòng)；采用接觸干燥或微波干燥，促使物料內(nèi)部水分向表面?zhèn)鬟f。2022/11/23內(nèi)部擴(kuò)散控制2022/11/212干燥曲線和干燥速率曲線2.1干燥曲線干燥曲線是指物料干基含水量x與干燥時(shí)間t的關(guān)系曲線。A干基含水量xXctwDCBADCBTE物料表面溫度干燥時(shí)間t預(yù)熱段恒速段降速段2022/11/232干燥曲線和干燥速率曲線A干基含水量xXctwDCBADC2.2干燥速率曲線干燥速率曲線是指干燥速率u

與物料干基含水量x

的關(guān)系曲線。ABCE干燥速率uABCE物料溫度twxc干基含水量xIIIDxeDW-汽化水分量，kgA-干燥面積，m2t-干燥時(shí)間，s2022/11/23ABCE干燥速率uABCE物料溫度twxc干基含水量x3.1恒速階段干燥時(shí)間的計(jì)算恒速階段的干燥速率為將上式分離變量后積分，有可得恒速階段的干燥時(shí)間為3干燥時(shí)間的計(jì)算2022/11/233.1恒速階段干燥時(shí)間的計(jì)算恒速階段的干燥速率為將上式分離3.2降速階段干燥時(shí)間的計(jì)算降速階段的干燥速率為將上式分離變量后積分，有可得恒速階段的干燥時(shí)間為2022/11/233.2降速階段干燥時(shí)間的計(jì)算降速階段的干燥速率為將上式分離3.3總干燥時(shí)間的計(jì)算2022/11/233.3總干燥時(shí)間的計(jì)算2022/11/21例：濕物料再恒定干燥條件下于5h內(nèi)由干基含水量35%降到10%，如果物料的平衡干基含水量為4%，臨界干基含水量為14%，求在同樣的干燥條件下將物料干燥到干基含水量為6%所需要的時(shí)間為多少。解：已知x1=0.35，x2=0.10，xc=0.14，xe=0.04kgw/kgs，將這些參數(shù)帶入下式得到2022/11/23例：濕物料再恒定干燥條件下于5h內(nèi)由干基含水量35%降到得到則若x1=0.35，x2=0.06，則干燥時(shí)間t為2022/11/23則若x1=0.35，x2=0.06，則干燥時(shí)間t為2022/2022/11/232022/11/212022/11/232022/11/212022/11/232022/11/212022/11/232022/11/21第八章

干燥第一節(jié)干燥的基本原理第二節(jié)干燥設(shè)備第三節(jié)噴霧干燥第四節(jié)冷凍干燥2022/11/23第八章

干燥第一節(jié)干燥的基本原理2022/11/2147第一節(jié)

干燥相關(guān)概念及術(shù)語(yǔ)一、干燥的目的二、干燥的方法三、濕物料中的水分四、濕空氣中的水分2022/11/23第一節(jié)

干燥相關(guān)概念及術(shù)語(yǔ)一、干燥的目的2022/1148一、食品物料干燥的目的降低食品中的水分活度，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。降低食品的重量，降低包裝、運(yùn)輸和貯藏費(fèi)用。某些食品加工工藝的必須操作步驟，使食品保持特有的色香味和形狀。2022/11/23一、食品物料干燥的目的降低食品中的水分活度，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期

按操作壓力分類按操作方式分類按傳熱方式分類常壓干燥；真空干燥間歇干燥；連續(xù)干燥對(duì)流干燥；傳導(dǎo)干燥；輻射干燥二、食品物料干燥的方法2022/11/23按操作壓力分類按操作方式分類按傳熱方式分類常壓干燥；真空干三、濕空氣中的性質(zhì)1濕空氣的濕度1.1絕對(duì)濕度濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量mv與濕空氣的體積V之比，稱為絕對(duì)濕度ρv,即2022/11/23三、濕空氣中的性質(zhì)1濕空氣的濕度1.1絕對(duì)濕度濕空氣中1.2相對(duì)濕度濕空氣中的水蒸氣分壓pv與同溫度下水蒸氣飽和壓力ps之比，稱為空氣的相對(duì)濕度，即對(duì)于絕對(duì)干燥空氣，相對(duì)濕度等于0；對(duì)于飽和空氣，相對(duì)濕度等于1。2022/11/231.2相對(duì)濕度濕空氣中的水蒸氣分壓pv與同溫度下水蒸氣飽1.3濕含量濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量與干空氣的質(zhì)量比，因而它又稱濕度比。用H表示，即2022/11/231.3濕含量濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量與干空氣的質(zhì)量比，因而它1.4濕含量濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量與干空氣的質(zhì)量比，因而它又稱濕度比。用H表示，即2022/11/231.4濕含量濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量與干空氣的質(zhì)量比，因而它2.1濕比熱容2濕空氣的濕比熱容和比焓含1kg干空氣的濕空氣的熱容量，稱為濕空氣的濕比熱容，以

cH表示。即H表示1kg干空氣中含有的水蒸氣的質(zhì)量(kg)2022/11/232.1濕比熱容2濕空氣的濕比熱容和比焓含1kg干空氣的濕2.2比焓濕空氣的比焓h是指含有1kg干空氣的濕空氣中的焓。它等于干空氣的比焓與其所帶的H千克水蒸氣的焓之和，即H表示1kg干空氣中含有的水蒸氣的質(zhì)量(kg)2022/11/232.2比焓濕空氣的比焓h是指含有1kg干空氣的濕空氣中的焓3.1干球溫度3濕空氣的溫度用一般溫度計(jì)測(cè)得的濕空氣的溫度稱為濕空氣的干球溫度，它是濕空氣的真實(shí)溫度。用T表示。用感溫部位包著濕紗布的溫度計(jì)測(cè)得濕空氣的溫度，稱為濕空氣的濕球溫度。用Tw表示。3.2濕球溫度2022/11/233.1干球溫度3濕空氣的溫度用一般溫度計(jì)測(cè)得的濕空氣的溫4濕空氣的焓濕圖2022/11/234濕空氣的焓濕圖2022/11/21例：已知濕空氣的溫度為60℃，相對(duì)濕度為20%,求它的濕含量、濕球溫度和比焓。2022/11/23例：已知濕空氣的溫度為60℃，相對(duì)濕度為20%,求它的濕含2022/11/232022/11/21四、濕物料的性質(zhì)1含水量1.1濕基含水量m-濕物料的總質(zhì)量，kgmw-濕物料中所含水分的質(zhì)量，kgms-濕物料中所含絕對(duì)干燥物料的質(zhì)量，kg2022/11/23四、濕物料的性質(zhì)1含水量1.1濕基含水量m-濕物料的總1.2干基含水量m-濕物料的總質(zhì)量，kgmw-濕物料中所含水分的質(zhì)量，kgms-濕物料中所含絕對(duì)干燥物料的質(zhì)量，kg2022/11/231.2干基含水量m-濕物料的總質(zhì)量，kg2022/11/2水分活度p-物料表面的水蒸氣壓p0-同溫度下純水的飽和蒸汽壓aw標(biāo)志在干燥時(shí)食品中水分揮發(fā)性的大??；它直接揭示了食品中的水參與微生物生長(zhǎng)繁殖和各種酶反應(yīng)等的活動(dòng)性程度。2022/11/232水分活度p-物料表面的水蒸氣壓aw標(biāo)志在干燥時(shí)食品中水分3吸濕和解濕當(dāng)時(shí)水分從物料向濕空氣中傳遞，該過(guò)程稱為物料的解濕。解濕使物料含水量不斷減少，這即是干燥過(guò)程。當(dāng)時(shí)水分從濕空氣向物料傳遞，該過(guò)程稱為物料的吸濕。解濕使物料含水量不斷增加。當(dāng)時(shí)物料既不吸濕也不解濕，該狀態(tài)稱為吸濕-解濕平衡。物料的含水量不再發(fā)生變化。2022/11/233吸濕和解濕當(dāng)時(shí)水分從物料向濕空氣中傳遞，該過(guò)程稱為物料的按與物料結(jié)合的方式分類機(jī)械結(jié)合水：包括毛細(xì)管水分、空隙水分和潤(rùn)濕水分。物理化學(xué)結(jié)合水：包括吸附水分、滲透水分和結(jié)構(gòu)水分。化學(xué)結(jié)合水：包括與物料的離子結(jié)合的水和與物料結(jié)晶性分子結(jié)合的水。4物料中水分的分類2022/11/23按與物料結(jié)合機(jī)械結(jié)合水：包括毛細(xì)管水分、空隙水分和潤(rùn)濕水分。按水分去除的難易程度分類非結(jié)合水：包括物料表面的潤(rùn)濕水分及空隙水分。該種水分易于去除結(jié)合水分：包括物理化學(xué)結(jié)合水和機(jī)械結(jié)合水的毛細(xì)管水分。該水分難以去除4物料中水分的分類2022/11/23按水分去除的難易程度分類非結(jié)合水：包括物料表面的潤(rùn)濕水分及空按能否被干燥除去分類平衡水分：不能被干燥除去的水分稱為平衡水分。該水分代表干燥的極限。自由水分：能被干燥除去的水分稱為自由水分。4物料中水分的分類2022/11/23按能否被干燥平衡水分：不能被干燥除去的水分稱為平衡水分。該水物料中各種水分的含義2022/11/23物料中各種水分的含義2022/11/21第二節(jié)

干燥靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)一、干燥靜力學(xué)二、干燥動(dòng)力學(xué)2022/11/23第二節(jié)

干燥靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)一、干燥靜力學(xué)2022/1169一、干燥靜力學(xué)2022/11/23一、干燥靜力學(xué)2022/11/211干燥過(guò)程的物料衡算1.1水分蒸發(fā)量和產(chǎn)品量令原濕物料的質(zhì)量為m1kg，水分蒸發(fā)量為Wkg，干燥產(chǎn)品質(zhì)量為m2kg，原濕物料和干燥產(chǎn)品的濕基含水量分別為ω1和ω2，則2022/11/231干燥過(guò)程的物料衡算2022/11/211.2干（濕）空氣用量令通過(guò)干燥器的絕干空氣質(zhì)量為L(zhǎng)kg，對(duì)應(yīng)的濕空氣的質(zhì)量為L(zhǎng)′kg。對(duì)進(jìn)出干燥器的水分做衡算，可得2022/11/231.2干（濕）空氣用量2022/11/212干燥過(guò)程的熱量衡算2.1耗熱量以0℃作為溫度基準(zhǔn)。輸入系統(tǒng)的熱量有:(1)加熱器加入的熱量Q；(2)空氣帶入的熱量Lh0；(3)濕物料帶入的熱量(m2cs+Wcw)θ1。輸出系統(tǒng)的熱量有:(1)干燥器的熱散失QL，(2)空氣帶出的熱量Lh2，(3)產(chǎn)品帶出的熱量m2csθ2。2022/11/232干燥過(guò)程的熱量衡算2022/11/212.2單位熱耗2.3熱效率干燥器的熱效率是指干燥過(guò)程蒸發(fā)水分所需的熱量與向加熱器加入總熱量之比，用表示。為水的汽化熱，單位J/kg。由附錄4通過(guò)熱空氣的濕球溫度查取相應(yīng)的汽化熱數(shù)值。2022/11/232.2單位熱耗2.3熱效率干燥器的熱效率是指干燥過(guò)程蒸發(fā)在考試所涉及的計(jì)算中，經(jīng)常采用方框內(nèi)的公式對(duì)干燥的熱效率進(jìn)行計(jì)算。其中：-干燥器出口處濕空氣的干球溫度

-濕物料的進(jìn)料溫度

-水分蒸發(fā)量2022/11/23在考試所涉及的計(jì)算中，經(jīng)常采用方框內(nèi)的公式對(duì)干燥的熱效率進(jìn)行例：在常壓干燥器中，用新鮮空氣干燥某種濕物料。該新鮮空氣的的溫度為20℃，比焓為35kJ/kgd，濕含量為0.006kgw/kgd。將該新鮮空氣在加熱室內(nèi)升溫至90℃，比焓為110kJ/kgd。將該熱空氣送入干燥器。離開干燥器的濕空氣的溫度為50℃，比焓為120kJ/kgd,濕含量為0.027kgw/kgd.干燥器熱損失為10MJ/h。每小時(shí)處理280kg濕物料。濕物料干基含水量為0.15，進(jìn)料溫度為15℃；干物料干基含水量為0.01，出料溫度為40℃。產(chǎn)品物料和水的比熱容分別為1.16和4.174kJ/(kg.K)，試求(1)干燥產(chǎn)品的質(zhì)量流量；(2)水分蒸發(fā)量；(3)新鮮空氣消耗量；(4)干燥過(guò)程的單位熱耗；(5)干燥過(guò)程的熱效率。2022/11/23例：在常壓干燥器中，用新鮮空氣干燥某種濕物料。該新鮮空氣(1)(2)(3)2022/11/23(1)(2)(3)2022/11/21(4)(5)2022/11/23(4)(5)2022/11/211干燥過(guò)程的傳熱和傳質(zhì)外部傳熱和傳質(zhì)外部傳熱是對(duì)流傳熱，其熱流密度為；外部傳質(zhì)也是對(duì)流傳質(zhì)，表面水蒸氣壓與空氣體相水蒸汽分壓之差是傳質(zhì)的推動(dòng)力。二、干燥動(dòng)力學(xué)2022/11/231干燥過(guò)程的傳熱和傳質(zhì)二、干燥動(dòng)力學(xué)2022/11/21內(nèi)部傳熱和傳質(zhì)固體物料內(nèi)的傳熱過(guò)程都是熱傳導(dǎo)，遵從傅里葉定律。物料內(nèi)部的傳質(zhì)機(jī)理可由液態(tài)擴(kuò)散、氣態(tài)擴(kuò)散、毛細(xì)管流動(dòng)和熱流動(dòng)等機(jī)制進(jìn)行解釋。2干燥過(guò)程的傳熱和傳質(zhì)表面汽化控制物料內(nèi)部水分能迅速傳導(dǎo)表面，使表面充分潤(rùn)濕。水分的去除主要由外部擴(kuò)散傳質(zhì)所控制。干燥為表面汽化控制時(shí)，就必須集中強(qiáng)化外部傳熱和傳質(zhì)。2022/11/23內(nèi)部傳熱和傳質(zhì)2干燥過(guò)程的傳熱和傳質(zhì)2022/11/21內(nèi)部擴(kuò)散控制物料在干燥時(shí)，內(nèi)部傳質(zhì)速率較小。當(dāng)表面干燥后，內(nèi)部水分來(lái)不及傳遞到表面，故汽化面逐漸向內(nèi)移動(dòng)。當(dāng)干燥過(guò)程為內(nèi)部擴(kuò)散控制時(shí)，下列措施有助于強(qiáng)化干燥：減小料層厚度，使料