化工原理(天大版)干燥過程的物料衡算與熱量衡算

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(zhì)同時傳遞的過程。進(jìn)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(zhì)量H濕物料總質(zhì)量2 .干基含水量X濕物料中水分的質(zhì)量一濕物料中絕干物料的質(zhì)量kg水/kg絕干物料3 .二者關(guān)系XvVVw=X=1+X1w說明：干燥過程中，濕物料的質(zhì)量是變化的，而絕干物料的質(zhì)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(chǎn)品Gi, wi, (Xi), 0Gz.卬2

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(jìn)、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(wù)下所用的干燥器尺寸，并配備合適的風(fēng)機(jī)。1.濕物料的水分蒸發(fā)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(fā)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(H2-H.)所以：W=GG2=Gx_

3、：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(yù)熱器中為等濕加熱，所以Ho=H/=-與空氣的初、終濕度有關(guān)，而與路徑無關(guān)，是狀態(tài)函數(shù)。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(tài)。作為計算空氣預(yù)熱器和加熱器的傳熱面積、加熱劑的用量、干燥器的尺寸或熱效率的依據(jù)。1.流程圖圖3.5干燥器熱量衡算溫度為3,濕度為H0

4、。（2）當(dāng)補(bǔ)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(biāo)。熱效率高，表明熱的利用程度好,操作費(fèi)用低，同時可合理利用能源，使產(chǎn)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(bǔ)充的熱量一萬X2.提高熱效率途徑(1)當(dāng)to,L一定時，GJf77T；T。但八，傳熱推動力(心-乂，傳質(zhì)推動力(“卬-乂因此在設(shè)計時規(guī)定：t2要比熱空氣進(jìn)入干燥器時的濕球溫度1高2050。(2)當(dāng)to,t2一定時，巳TfT。提高空氣的預(yù)熱溫度，可提高熱效率?？諝忸A(yù)熱溫度高，單位質(zhì)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(yīng)減少，故熱效率得以提高。但是，空氣的預(yù)熱溫度應(yīng)以濕物料不致在高溫下受熱破壞為限。對不能經(jīng)受高溫的材料，采用中間加熱的方式，即在干燥器內(nèi)設(shè)置一個或