干燥过程中的物料衡算

干燥过程中的物料衡算第1页，课件共26页，创作于2023年2月5-2-1干燥过程的物料衡算

湿基含水量w

湿物料中含水量的表示方法干基含水量X

水分蒸发量W

教学要点干燥过程的物料衡算空气消耗量L，L1，l

干燥产品量G，G2

例题计算举例习题第2页，课件共26页，创作于2023年2月一、湿物料中含水量的表示方法

1.湿基含水量ww=kg水分／kg湿物料×100%2.干基含水量XX=kg水分／kg绝干料3.w～X的关系

w=X／（1+X）X=w／（1-w）第3页，课件共26页，创作于2023年2月

干燥中的w、X与吸收中的x、X很相似，所不同之处w、X表示的是质量分率，x、X表示的是摩尔分率。第4页，课件共26页，创作于2023年2月二、干燥过程的物料衡算

1.过程简图参见图5-6所示，图5-6为连续逆流干燥过程的物料衡算示意图。

第5页，课件共26页，创作于2023年2月第6页，课件共26页，创作于2023年2月主要设备新鲜湿空气→废气物流方向湿物料→产品流程要素L，H1，H2

湿空气L1，L2

状态参数G，X1，X2

湿物料G1，G2，w1，w2

参数比较第7页，课件共26页，创作于2023年2月

2.衡算任务(1)水分蒸发量W［kg水分/s］(2)绝干空气消耗量L［kg绝干气/s］(3)新鲜空气消耗量L1［kg新鲜空气/s］(4)蒸发1kg水分消耗的绝干空气量l［kg绝干气/kg水分］(5)干燥产品量G2［kg干料/s］(6)绝干产品量G［kg绝干料/s］第8页，课件共26页，创作于2023年2月

3.衡算方程(1)求WW=L2-L1=L(H2-H1)=G1-G2=G(X1-X2)(2)求LL=W／(H2-H1)=G(X1-X2)／(H2-H1)=L1／(1+H1)=L2／(1+H2)(3)求L1L1=L(1+H1)(4)求ll=L／W=1／（H2-H1）(5)求G2G2=G1(1-w1)／(1-w2)=G(1+X2)=G1-W(6)求GG

=G1(1-w1)=G2(1-w2)=W／（X1-X2）第9页，课件共26页，创作于2023年2月三、计算举例

1.例题：例5-5。

2.习题：第5题。第10页，课件共26页，创作于2023年2月5-2-2干燥过程的热量衡算

衡算方程干燥过程的热量衡算热效率绝热干燥过程教学要点干燥过程湿空气的状态变化非绝热干燥过程例题计算举例习题第11页，课件共26页，创作于2023年2月一、干燥过程的热量衡算

1.过程简图参见图5-7所示，图5-7为连续逆流干燥过程的热量衡算示意图。主要设备物流方向流程要素热流方向状态参数参数比较第12页，课件共26页，创作于2023年2月第13页，课件共26页，创作于2023年2月2.衡算任务

(1)预热器消耗的热量Qp(2)干燥器消耗的热量QD(3)干燥过程消耗的总热量Q

第14页，课件共26页，创作于2023年2月3.衡算方程

(1)求QpQp=L(I1-I0) (2)求QDQD=L(I2-I1)+G(I’2-I’1)+QL(3)求QQ=Qp+QD=1.01L(t2-t0)+W(2490+1.88t2)+Gcm(θ2-θ1)+QL第15页，课件共26页，创作于2023年2月4.热效率η(1)定义式η=Qv／Q×100%(2)引伸式η=W(2490+1.88t2)／Q×100%(3)提高η的措施①t2-tas=20-50℃——防止干燥产品返潮，析水②废热回收——予热冷空气或冷物料③保温隔热——减少热损失

第16页，课件共26页，创作于2023年2月二、干燥过程湿空气的状态变化

1.绝热干燥过程绝热干燥过程又称等焓干燥过程或理想干燥过程。第17页，课件共26页，创作于2023年2月(1)基本方程QD+L(I1-I0)=L(I2-I0)+G(I2’-I1’)+QLQD=0(2)假设条件QL=0G(I2’-I1’)=0(3)特征方程I1=I2第18页，课件共26页，创作于2023年2月(4)干燥过程湿空气的状态变化图参见图5-8所示，图5-8为等焓干燥过程湿空气的状态变化示意图。

A①状态点BCA(t0，H0，φ0，I0)②状态参数B(t1，H1，φ1，I1)C(t2，H2，φ2，I2)第19页，课件共26页，创作于2023年2月第20页，课件共26页，创作于2023年2月2.非绝热干燥过程非绝热干燥过程又称非等焓干燥过程或实际干燥过程。非绝热干燥过程可能有以下三种情况。参见图5-9所示，图5-9为非绝热干燥过程中湿空气的状态变化示意图。第21页，课件共26页，创作于2023年2月第22页，课件共26页，创作于2023年2月(1)操作线在过点B的等焓线下方

QD=0①假设条件QL≠0G(I2’-I1’)≠0②特征方程I1>I2第23页，课件共26页，创作于2023年2月(2)操作线在过点B的等焓线上方①假设条件QD>G(I2’-I1’)+QL②特征方程I1<I2

第24页，课件共26页，创作于2023年2月(3)操作线在过点B的等温线上①假设条件QD足够