化工原理_42固體物料的干燥_干燥速率與干燥時(shí)間

1、第十一章 固體物料的干燥11.4 干燥速率與干燥時(shí)間 11.4.1 物料中水分的性質(zhì)11.4.2 恒定干燥條件下干燥時(shí)間的計(jì)算一、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線二、干燥速率曲線及干燥過(guò)程分析1.干燥速率單位時(shí)間單位干燥面積上汽化的水分質(zhì)量。SdWdUkg/(m2) dXGWdSddXGU定義干燥速率定義式干燥速率2.干燥速率曲線U 與 的關(guān)系曲線 干燥速率曲線。干燥曲線)(fX ddXU干燥速率曲線)(XfU 曲線斜率二、干燥速率曲線及干燥過(guò)程分析恒定干燥條件下干燥速率曲線AB預(yù)熱階段C恒速干燥階段DE*X降速干燥階段CUCX臨界濕含量臨界干燥速率濕空氣水分傳遞 由內(nèi)部向表面遷移由表面向空氣中汽化濕物料二

2、、干燥速率曲線及干燥過(guò)程分析3.干燥機(jī)理及影響因素(1)恒速干燥階段內(nèi)部遷移速率表面汽化速率特征v表面維持潤(rùn)濕狀態(tài)，汽化的水分為非結(jié)合水分v空氣傳給濕物料顯熱水分汽化所需潛熱表面汽化控制階段二、干燥速率曲線及干燥過(guò)程分析設(shè)二、干燥速率曲線及干燥過(guò)程分析一批操作中空氣傳給物料的總熱量為Q一批操作中蒸發(fā)的水分量為W則WdrQdwt空氣與物料表面的對(duì)流傳熱速率為)(wttSdQd二、干燥速率曲線及干燥過(guò)程分析濕物料與空氣的傳質(zhì)速率為)(,HHkSdWdUwtsH聯(lián)立并整理得SdrQdSdWdUwt)()(,wttsHttrHHkUww二、干燥速率曲線及干燥過(guò)程分析1) 空氣平行流過(guò)靜止物料層表面8

3、.0)(0204.0L計(jì)算 經(jīng)驗(yàn)公式濕空氣的質(zhì)量流速2) 空氣垂直流過(guò)靜止物料層表面37.0)(17.1L二、干燥速率曲線及干燥過(guò)程分析3) 氣體與運(yùn)動(dòng)著的顆粒間的傳熱5 .0)(54.02gtppgudd顆粒平均直徑空氣導(dǎo)熱系數(shù)空氣運(yùn)動(dòng)黏度顆粒沉降速度(2)降速干燥階段內(nèi)部遷移速率表面汽化速率v表面逐漸變干，汽化的水分為結(jié)合水分v干燥速率)(形狀、尺寸物料本身結(jié)構(gòu)、fU 內(nèi)部遷移控制階段特征二、干燥速率曲線及干燥過(guò)程分析1.恒速干燥階段SddXGU常數(shù)cUUcXXcdXSUGd110由三、干燥時(shí)間的計(jì)算分離變量積分)(11ccXXSUG得恒速干燥階段干燥時(shí)間Xc的來(lái)源v由干燥速率曲線得出v由

4、手冊(cè)查出三、干燥時(shí)間的計(jì)算)(的狀態(tài)、干燥器的結(jié)構(gòu)物料的性質(zhì)、干燥介質(zhì)fXCUc的來(lái)源v由干燥速率曲線得出v由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算三、干燥時(shí)間的計(jì)算)(wtcttrUw2.降速干燥階段2202XXCUdXSGdSddXGU常數(shù)U由三、干燥時(shí)間的計(jì)算分離變量積分設(shè) U 與 X 為線性關(guān)系*0XXUkccX*XXkUXXU*0XXUkX*XXkUcXc三、干燥時(shí)間的計(jì)算積分得*2*2lnXXXXSkGcX*2*2lnXXXXUXXSGccccXXXXXkdXSGd22)(*02三、干燥時(shí)間的計(jì)算降速干燥階段干燥時(shí)間若 X * 很低或缺乏 X * 數(shù)據(jù)，令0*XXkXXkUXX*22lnXXUXSGccc三

5、、干燥時(shí)間的計(jì)算則故此降速干燥階段干燥時(shí)間總干燥時(shí)間21三、干燥時(shí)間的計(jì)算)ln1(21XXXXSUXGcccc0*X若第十一章 固體物料的干燥11.3 干燥過(guò)程的物料衡算與熱量衡算 11.4 干燥速率與干燥時(shí)間 11.4.1 物料中水分的性質(zhì)11.4.2 變動(dòng)條件下的干燥過(guò)程變動(dòng)條件下的干燥過(guò)程連續(xù)逆流干燥器中典型溫度分布情況 在連續(xù)干燥器中，無(wú)論空氣與物料的接觸方式是并流、逆流還是錯(cuò)流，空氣的狀態(tài)都是沿著干燥器的長(zhǎng)度或高度變化的變動(dòng)條件下的干燥過(guò)程。第十一章 固體物料的干燥11.3 干燥過(guò)程的物料衡算與熱量衡算 11.4 干燥速率與干燥時(shí)間 11.5 真空冷凍干燥(選讀) 11.6 干燥器

6、11.6.1 干燥器的基本要求與分類一、干燥器的基本要求干燥器的基本要求v 保證干燥產(chǎn)品的質(zhì)量要求v 干燥速率快v 操作控制方便、勞動(dòng)條件好 含水量 強(qiáng)度 形狀v 熱效率高二、干燥器的分類按傳熱方式分類對(duì)流干燥器廂式干燥器氣流干燥器沸騰干燥器轉(zhuǎn)筒干燥器噴霧干燥器傳導(dǎo)干燥器滾筒干燥器真空盤(pán)架式干燥器紅外線干燥器輻射干燥器微波干燥器介電干燥器第十一章 固體物料的干燥11.6 干燥器11.6.1 干燥器的基本要求與分類11.6.2 干燥器的主要型式干燥器的主要型式(自學(xué)) 自學(xué)要求 掌握 5 種以上主要干燥器的名稱。 了解主要干燥器的結(jié)構(gòu)形式與工作原理。 了解干燥器選型時(shí)應(yīng)考慮的主要因素。第十一章 固體物料的干燥11.6 干燥器11.6.1 干燥器的基本要求與分類11.6.2 干燥器的主要型式11.6.3 干燥器的設(shè)計(jì)(選讀)11.7 增濕與減濕(選讀)思考題作業(yè)題: 10、11、12練 習(xí) 題 目1.何為干燥速率？2.干燥速率曲線的構(gòu)造如何？3.恒定干燥條件下的干燥時(shí)間如何計(jì)算？本 章 小 結(jié)本章重點(diǎn)掌握內(nèi)容v 濕空氣的性質(zhì)及濕度圖濕空氣的