化工原理清華第四章干燥

第六節(jié)干燥過(guò)程的設(shè)計(jì)計(jì)算1.流程設(shè)計(jì)2.參數(shù)計(jì)算3.操作條件的確定1.流程設(shè)計(jì)加熱器(Heater)和干燥器(Dryer)加熱器:提高溫度,降低相對(duì)濕度,提高載熱和載濕能力.連續(xù)操作干燥器:間歇操作連續(xù)操作并流,逆流,錯(cuò)流的干燥操作HeaterdryerLToHoLT1H1LT2H2heaterdryerGcX2GcX1請(qǐng)與各干燥設(shè)備相對(duì)應(yīng)。適用場(chǎng)合(?)物料的耐溫性能較差時(shí)?物料干得太快出現(xiàn)龜裂時(shí)?要求物料出口含水量較小時(shí)?希望干燥速度快,又不怕高溫時(shí)?廢氣循環(huán)?2.參數(shù)計(jì)算t(干燥時(shí)間)……動(dòng)力學(xué)L(所用空氣量)……物料衡算Q(所需熱量)……熱量衡算2.1空氣用量物料衡算2.2熱量計(jì)算LToIoHoLT1I1H1LT2I2H2GcX2T2’GcX1T1’QPQDQL預(yù)熱器Qp=L(I1-Io)干燥器QD+LI1+GcI1’=QL+LI2+GcI2’2.2熱量計(jì)算LToIoHoLT1I1H1LT2I2H2GcX2T2’GcX1T1’QPQDQLQD+LI1+GcI1’=QL+LI2+GcI2’其中,物料的焓的基準(zhǔn)為0°C絕干物料.I1’=GcCsT1’+GcX1CwT1’I2’=GcCsT2’+GcX1CwT2’濕焓圖IH0101H0(H1)H2I1I2IoToT1QD+LI1+GcI1’=QL+LI2+GcI2’I1’=GcCsT1’+GcX1CwT1’I2’=GcCsT2’+GcX1CwT2’熱效率(1)加入的熱量:QP+QD熱量消耗的地方:空氣得到了加熱(包括其中原始所含水氣)物料得到了加熱(包括其中殘存的水分)熱損失水分從物料轉(zhuǎn)移到空氣所消耗的熱量(Q1)熱效率的定義:=Q1/(QP+QD)熱效率(2):Q1的計(jì)算蒸發(fā)轉(zhuǎn)移的水量W=L(H2-H0)這些水分進(jìn)入干燥器時(shí)的焓WCwaterT1’這些水分離開(kāi)干燥器時(shí)的焓W(ro+CvaporT2)Q1=L(H2-H1)(ro+CvaporT2-CwaterT1’)熱效率(3):定義合理嗎?越高越好嗎?空氣得到了加熱(包括其中原始所含水氣):被認(rèn)為是熱量的浪費(fèi)!?而只有當(dāng)T2=T0時(shí)才沒(méi)有浪費(fèi)(任何時(shí)候都能到T0嗎?).此時(shí)雖然所需的L稍有下降(?)

但是出口空氣的相對(duì)濕度將會(huì)很大(?).這將導(dǎo)致設(shè)備費(fèi)用增加(?慢,長(zhǎng)度)影響產(chǎn)品質(zhì)量嗎?濕焓圖IH0101H0(H1)H2I1I2IoToT12.3干燥時(shí)間根據(jù)干燥實(shí)驗(yàn)確定.理論計(jì)算:可以通過(guò)傳熱方程估算UcNr=Q=(T-Tw)恒定干燥條件的假設(shè)不能估計(jì)降速階段的速度(或者說(shuō)太難了)氣相中熱質(zhì)同時(shí)傳遞固體中熱質(zhì)同時(shí)傳遞蒸發(fā)面積連續(xù)發(fā)生變化不能估算臨界含水量3.干燥條件的確定給定的條件Gc,X1,T1’X2,T2’To,H1(當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)?廢氣循環(huán))需要確定的參數(shù)L(H2),T1,T2任意給定兩個(gè),其余兩個(gè)隨之確定eg1T1,T2>>H2>>Leg2L,T1>>H2>>T2參數(shù)計(jì)算與設(shè)備之間的關(guān)系t(干燥時(shí)間)……長(zhǎng)度(連續(xù)干燥時(shí))L(所用空氣量)……直徑Q(所需熱量)……換熱器的面積作業(yè)1.12-10(試作等焓干燥時(shí)的操作線(xiàn),操作線(xiàn)該如何定義?)(0.116kW改為116kW)(將空氣的狀態(tài)變化在I-H圖上示意畫(huà)出)2.12-14