干燥过程中的物料衡算.ppt

1、第二节 干燥过程的物料衡算 与热量衡算,本节讨论的主要内容是通过物料衡算与热量衡算找出被干燥物料与干燥介质的最初状态与最终状态之间的关系，并用来确定干燥过程水分的蒸发量，干燥介质的消耗量，干燥产品的产量以及干燥过程消耗的热量，这些内容总称为干燥静力学。,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,一、湿物料中含水量的表示方法,1.湿基含水量w w=kg水分kg湿物料100% 2.干基含水量X X=kg水分kg绝干料 3.wX的关系 w=X（1+

2、X） X=w（1-w）,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。,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。,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,2.衡算任务 (1)水分蒸发量Wkg水分/s (2)绝干空气消耗量Lkg绝干气/s (3)新鲜空气消耗量L1kg新鲜空气/s (4)蒸发1kg水分消耗的绝干空气量lkg绝干气/kg水分 (5)干燥产品量G2kg干料

3、/s (6)绝干产品量Gkg绝干料/s,3.衡算方程 (1)求W W= L2-L1=L(H2-H1)= G1-G2=G(X1-X2) (2)求L L=W(H2-H1)=G(X1-X2)(H2-H1)=L1(1+H1)=L2(1+H2) (3)求L1 L1=L(1+H1) (4)求l l=LW=1（H2-H1） (5)求G2 G2=G1(1-w1)(1-w2)=G(1+X2)=G1- W (6)求G G =G1(1-w1)=G2(1-w2)=W（X1-X2）,三、计算举例,1.例题：例5-5。 2.习题：第5题。,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

4、 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,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,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,3.衡算方程 (1)求Qp Qp=L(I1-I0) (2)求QD QD=L(I2-I1)+G(I2-I1)+QL (3)求Q Q=Qp+QD=1.01L(t2-t0)+W(2490+1.88t2)+Gcm(2-1)+QL,4.热效率 (1)定义式 =QvQ100

5、% (2)引伸式 =W(2490+1.88t2)Q100% (3)提高的措施 t2-tas=20-50防止干燥产品返潮，析水 废热回收予热冷空气或冷物料 保温隔热减少热损失,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。,(1)基本方程 QD+L(I1-I0)=L(I2-I0)+G(I2-I1)+QL QD=0 (2)假设条件 QL=0 G(I2-I1) =0 (3)特征方程 I1=I2,(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。 A 状态点 B C A(t0，H0，0，I0) 状态参数 B(t1，H1，1，I1) C(t2，H2，2，I2),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。,(1)操作线在过点B的等焓线下方 QD=0 假设条件 QL0 G(I2-I1) 0 特征方程 I1I2,(2)操作线在过点B的等焓线上方 假设条件 QDG(I2-I1)+QL 特征方程 I1I2,(3)操作线在过点B的等温线上 假设条件QD足够大，大到恰好使干燥过程的温度恒定在等温条