大学课件-化工原理-干燥2

9.5.1干燥过程的物料衡算9.5干燥过程的设计计算目的：确定湿物料干燥到指定含水量所需除去的水分量及所需的空气量。qmLqmLQPQLQDqm1,1,X1qm2,2,X2（1）湿物料的水分蒸发量qm1,qm2:干燥前后湿物料的质量流量，kg/sqmC:绝干物料的质量流量，kg/sqmw:蒸发水量，kg/s21mmmWqqq221121)(wqwqXXqqmmCmmW又)1()1(2211wqwqqmmCm1212221111（2）空气用量qmL:干空气用量，kg/sH1,H2:空气进、出干燥器的湿度，kg/kg干空气进入和排出干燥器的湿分相等：2211HqXqHqXqmLCmmLCm)()(1221HHqXXqqmLCmmWkg/sG2QDQLQpI0,H0,t0I1,H1,t1I2,H2,t2qm2,2,X2qm1,1,X1qmLqmL干空气用量：12HHqqmWmLkg/s比空气消耗量：121HHqqlmWmLkg干空气/kg水换算为湿空气的质量：)1(HqqmLmL换算为湿气体的体积量：kg湿空气/sm3湿空气/sHmLVvqq9.5.2干燥过程的热量衡算及干燥器的热效率目的：确定干燥器的出口空气状态参数或所需的加热量。（1）热量衡算基准：连续式干燥器的热量衡算以单位时间为基准，间歇式干燥器以一次干燥周期为基准。qmLqmLQPQLQDqm1,1,X1qm2,2,X2①全系统的热量衡算qmLI0+qmCI1′+QP+QD=qmLI2+qmCI2′+QLQ=Qp+QD=qmL（I2-I0）+qmC（I2′-I1′）+QLQ=Qp+QD=1.01qmL（t2-t0）+qmCcm2（θ2-θ1）+qmW(2490+1.88t2）+QL代入qmW=qmL(H2-H1)②预热器的耗热量该过程为恒湿增温过程,忽略热损失))(88.101.1()(101omLomLPttHqIIqQ干燥器的热量收支情况表输入热量输出热量11.湿物料带入的热量干产品带入：qm2cmθ1蒸发水分带入：qmWcwθ11．干产品带出:qm2cmθ22.空气带入：qmLI1=qmL[(1.01+1.88H1)t1+r0H1]2．空气带出:qmLI2=qmL[(1.01+1.88H2)t2+r0H2]3．干燥器内补充加热：ΦD3．干燥器内热损失：ΦLw2S2mcwc)w1(c表中③干燥器热量衡算LmLmmDmLwmWmmQIqcqQIqcqcq2221112)(1221mmcqQ(产品升温热量)1121)(wmWDLmLcqQQQIIq干燥器的热量衡算式：令12HHqqmWmL将代入，整理得：HwDLcrcqqqHHtt0111221I=cHt+r0H不计干燥过程中cH的变化，上式改写为：111221wmWDmWLmWcqqqHHII或111221wDLcqqqHHIIkW/kg水（2）理想干燥过程和非理想干燥过程①理想干燥过程1.无热损失2.不加入补充热量3.物料足够湿润1=2=tW)(1221mmcqQ1121)(wmWDLmLcqQQQIIq121)(wmWmLcqIIq21II理想干燥过程为等焓过程，近似绝热饱和过程。干燥器出口空气状态利用图解法在温湿图中直接求得：HcrHHtt02121对于理想干燥过程：BAHtt0t2t1H0=H1H2Ct2H2=100%H0=H1t0t1②非理想干燥过程▲非理想干燥过程为非等焓干燥过程▲空气状态不是沿绝热饱和线变化▲实际的干燥过程大多为非理想干燥过程出口状态参数需由下式计算求得HwDLcrcqqqHHtt0111221③干燥器的热效率常用的干燥器的热效率定义为：干燥过程中，蒸发水分所消耗的热量与加入系统的热量之比。TQQ汽化）（汽化12187.488.12490tqQmWQT=QP+QD式中干燥器中空气所放出热量全部用来气化湿物料中水分：)(212ttcqQHmL汽化干燥器中无补充热量：QD=0QT=QP=qmLcH1（t1-t0）忽略湿比热容的变化:0121tttt关于热效率：◆表示热利用程度，但不能以此判别设计或操作的优劣。◆降低空气出口温度t2和提高空气的出口湿度H2，可以减少废气带出的热量，减少空气用量，提高热效率。◆用热空气作干燥介质时，热效率η=30-60%；应用部分废气循环时，η=50-75%。◆热空气漏出或冷空气漏入会降低干燥器的热效率。◆尽量利用废气中的热量，如用废气预热冷空气或湿物料，减少设备和管道的热损失，有助于热效率的提高。作业：P3214、6