(推荐)干燥过程的物料衡算和热量衡算

1、第三节干燥过程的物料衡算和热量衡算对干燥流程的设计中，物料衡算解决的问题：（1）物料气化的水分量 W（或称为空气带走的水分量）；（2）空气的消耗量（包括绝干气消耗量L和新鲜空气消耗量 L0）。而热量衡算的目的，是计算干燥流程的热能耗用量及各项热量分配（即预热器换 热量Qp ,干燥器供热量 QD及干燥器热损失 QL ）。一、湿物料中含水率表示法湿物料=水分+绝干物料（一）湿基含水量wm-w 100%m总质量（8-12）工业上常用这种方法表示湿物料的含水量。（二）干基含水量 XX=湿物料中水分质量/湿物料中绝干料质量（813）式中X 湿物料的干基含水量，kg水分.（kg绝干料）-1。两者关系：Xw

2、 1 X（8-14）(8-1 5)湿空气LJhLJh海物料、干燥器的物料衡算干燥产品&筋或G1,小 2图8 7 各流股进、出逆流干燥器的示意图图8 7中，G绝干物料流量，kg绝干料.s 1 ;L绝干空气消耗量，kg绝干气.s-1;H1,七一一分别为湿空气进、出干燥器时的湿度，kg. （kg绝干气）-1;G 1 ,G 2分别为湿物料进、出干燥器时的流量，kg湿物料.s -1;X 1 ,X2分别为湿物料进、出干燥器时的干基含水量，kg水分.（kg绝干料）-1。（一）水分蒸发量 WW G（X1 X2） G1 G2 L（H2 H1）（8 16）其中G Gi（1 Wi） G2（1 W2）（8 1

3、7）（二）空气消耗量 L对干燥器作水分物料衡算：LH1 GX1 LH2 GX2 则：L G X1 X2 WH2 H1 H2 H1（8 18）若设：（8-19）kg绝干式中l 每蒸发1 kg水分消耗的绝干空气量，称为单位空气消耗量,-1.（kg水分）；单位时间内消耗的绝干空气量，kg绝干气.s -1。说明:（1）新鲜空气用量(8-2 0 )式中H 0空气进预热器前的湿度，kg.（kg绝干气）-1。（2）风机入口风量，即新鲜空气的体积V0 L H L 0.7721.244H TP To P(8-2 1 )（三）干燥产品流量 GG1 1 w1G2 1 w2G2G1W11 w2(8-22)三、干燥系统

4、热量衡算热量衡算可以确定各项热量的分配和消耗量，可作为计算空气预热器的传热 面积，加热剂用量，干燥器热效率和干燥效率的依据，流程示意图如图8-8所 示。G工Q口图8 - 8连续干燥过程的热量衡算示意图（一）干燥系统热量衡算基本方程1预热器换热量Q(8 23)QL(8-24)I 1 Q (8 25)(8 2 6 )(8 2 7)Cm1 JC)-1。C= 2,Qp L(Ii Io)2 .干燥器补充热量QQd L I2 Il G I2 Il3 .干燥系统消耗的总热量Q Qp Qd L I 2 Io G I2(二)热量实用计算式LI2 Io L 1.01 t2 toW2490 1.88t2G I 2

5、I 1 GC m 21式中 C m湿物料的平均比热，kJ.(kg 绝干料CmiCs CwXQ= L I2 I0 G I2 I1Ql= L 1.01 t2 t0W 2490 1.88t2+ GCm 21+ QL(8 2 8 )Qd= L I2 I1 G I2 I1QlL I2 I1QdG I2 I1Ql(8-2 9 )四、空气通过干燥系统的状态变化空气经过干燥器分等烙过程和非等烙过程。（一）等始干燥过程当=。时，即 Qd G I2 I1Ql L I2即I 2= I 1,则空气经干燥器时经历等始干燥过程，又称理想干燥过程，如图8 9所示，过程沿等烙线BC进行，整个干燥过程由状态 A B C点。图8 9等始干燥过程中湿空气的状态变化图(二)非等始过程1 .若 < 0 ,则 I 2< I 1。如图8- 10所示， 干燥过程沿BC变化，该线在等烙线以下， 斜率小于等烙2 .若 >0,即补充热量大于消耗热量，则 L I2 I10 I2 II。3 .若=W(2490+1.88t 1)说明补充的热量恰好等于水分蒸发所需热量，则干燥过程经历等温增湿过程。五、干燥系统的热效率=蒸发水分所需热量/向干燥系统输入的总热量100 %W(2490 1.88t2)(8 30)会提高，但t2过低而Hb过高,Q100%当空气出