干燥时间的计算

1、序号 项目12 卜W5e恒定干燥条件下的间歇干燥实验:5-3-2干燥时间的计算依空气状况在干燥器内的变动，分为：后鼻工V户化 大量空气干燥少量物料，间歇操作，空气速度及空气与物料的接触方 恒定干燥操作：式不变。亦f工件土口化 连续操作的设备中，空气沿其流向、温度等参数不断地降低，湿度逐 变动干燥操作：渐增加。一、恒定干燥条件下，干燥时间T的计算1.干燥实验与干燥曲线数据记录W一湿料重G 一一批干料重X=W /G -1干燥曲线干燥速率曲线典型的干燥速率曲线(b)无孔吸水性物料 水分靠“扩散”作用(b).干燥速率一单位 时间：单位干燥面积上 气化的水分量。某些多孔物料中水分靠“毛细管”作用恒速干燥

2、和降速干燥的工作机理口口1).恒速干燥：物料在该段干燥时，表面始终保持着润湿。在恒定的干燥条件下干燥时，物料表面的温度0 =t (定),W则H定。它类似于测湿球温度。对照,t :(5-9)Q=a S(t- t ) (5-10)N=S(H t-H)此段内，空气传给物料的显热Q等于水分气化所需要的潜热Q。稳定时：dQ=rtwdW-dW=dQ/rtw(5-49)f G 瑚、=d 矿二 dQ、 Sdr ) SdvU=kH (Hstw-H)S=a /、(t-tw)(5-50)2).降速干燥阶段(内部迁移控制阶段)当在整个干燥表面积范围内物表的p刚刚ps时，物料含水量是临界含水量X。以后随着(N -N )

3、t 一ui。降速干燥的u取决于物料本身的结构、形状及尺寸；与干燥介质的状况关系不大。e造成NeN的原因可能是：全部非结合水分已经蒸发完毕，物表PePs；虽然还有些非结合水分，但物料的某些局部表.面已经干燥，或水分气化面向物料内部迁移，此时全S 内 PePs。影响Xc大小的因素: .Xcf较早地进入降速干燥阶段订、Qf、Lf. .干介速度u当处理同一种物料时，.传质速率 .kH=(1/8),.ufT蜀kJNf,但同时可能.NevN局 部表面干化TpepsXcf。物料厚度及尺寸干燥条件一定时，物料愈厚，单位体积物料具有的热、质传递表面积愈小一N及 Ql-Xcf.应尽量减薄物料厚度或采用流态化技术

4、使传递表面积fXcJ。物料本身的性质无孔吸水性物料的Xc值有 孔物料的。1.恒定干燥条件下干燥时间的计算恒速干燥阶段T1查X-T图上Xc对应的T值;计算由(5-46).恒速干燥.U二Uc(5-46a)从干燥速率曲线上读取Uc用(5-50a)计算，即:空气平行流过静止料层表面式中a的计算:(5-52)应用条件：L=245029300kg/(m2 h),空气 t 均二45150C空气垂直流过静止料层表面a =1.17(L)0.87 (5-53)应用条件：L=390019500kg/(m2 h)气体与运动颗粒间:叼打-G 成 T由a计算得到的t、Uc都是近似值。但是，却提供了影响因素。uf(Lf)如

5、：tfXct| 表面干化_变形降速干燥阶段T2查X-T图上X对应的T计算 2值;.降速阶段U女常数UX呈线性关系HltwT(t-tw)fU=kx (X-X*)见图中 X*CXc。任一瞬间UX：GdX G Xc-Xy Xc-X& = 一 =In2 S 北提(X X*)s Uc 桅X*(5-57a)当缺乏X*数据时，可假设X*=0:例:某物料恒定干燥条件下测得干燥速率曲 线如图，若将其由Xc=0.19kg/kg干料十 燥至X2=0.04kg/kg干料，已知 G/S=21.5kg/m2,求干燥时间可构造积分 ”U坐标如图：解：用积分图解法据：XU1/U0.191.50.6670.151.210.82

6、60.10.91.110.0650.711.410.050.372.70.040.273.7作图:=Z 4 = 0.189农咔号= 21.5*0,189 = 406方变动干燥条件下干燥时间的计算：如图所示：在变动的干燥条件（空气状态沿等焓变化）下 操作时，根据物表温度的情况，也将干燥分为两个阶段： 第一阶段，物料表面保持空气的t ;第二阶段，物料温度不断上升。问题：第一干燥阶段不是“恒速”的原因？为什么绝热干燥时有：第一阶段，物料 表面保持空气的tw?1.第一干燥阶段干燥时间的计算将(5-50) : U=kH(Hs,tw-H )代入上式对于连续操作过程，物料量用Gkg绝干料/s表示。得:一般，只能用积分图解法求上式中的积分项。若第一干燥阶段是绝热过程：当第一干燥阶段是绝热过程，则该段内e=t=常数，h二常数；又空气流速恒定时，kH二常数。用H替换X,则上式可以积分，对变动干燥过程列水分的微分衡算式：GdX=LdH代入式中，成：(5-59)2.第二干燥阶段干燥时间的计算 -广膏WF皿2 J。 S给U一般情况下，只能用积分图解法求上式中的积分项。帽