第四章干燥第四次课课件

dQ rt wdW
Uc
dW '
Sd
dQ
rt wSd
kH Hw H
rtw
t tw
降速段:从临界含水量Xc降至X2所需干燥时间
2
Gc S
Xc dX U X 2
① 积分法
② 近似计算
简化：当近似地以临界C点与平衡水量E点的联线替代降速段 曲线时，则U与X2-Xc 成正比。
U ~ X线性关系
U0 X X*
Uc Xc X *
kx
U kx X X *
推导出：
kX
Uc Xc X*
2
Gc S
X c X * ln Uc
Xc X* X2 X*
在常压绝热干燥器内干燥某湿物料，湿物料的流量 为600kg/h，从含水量20％干燥至2％（均为湿基含 水量）。温度为20℃，湿度为0.013kg水/kg绝干气 的新鲜空气经预热器升温至100℃后进入干燥器，空 气出干燥器的温度为60℃。
无孔吸水性材料XC>多孔材料XC
厚度增加
XC
分散越细, 干燥面积
XC
恒速段干燥速率
XC
生产中为保证产品质量,降低XC 措施:减小物料的厚度
加强搅拌,增大干燥面积
使用流化床设备
❖ 当X>临界含水量Xc，属于表面汽化控制阶段，亦即 等速干燥阶段；
❖ 当X<临界含水量Xc，属于内部扩散控制阶段，即降 速阶段；
（2）物料的厚度减小时。 试从干燥机理加以分析。
1）恒速阶段速率越大，越早进入降速段， Xc越大。
2）物料厚度越小，Xc越小。
恒定干燥条件下的干燥速率
恒定干燥条件：即干燥介质的温度、湿度、流速 及与物料的接触方式，在整个干燥过程中均保持 恒定。
X1 X2 恒速段 降速段
恒速干燥阶段（由X1降至临界含水量Xc所需时间）
某些湿物料干燥时，降速段中有一转折点D，把降速段分为 第一降速阶段和第二降速阶段。D点称为第二临界点。
也有一些湿物料在干燥时不出现转折点，整个降速阶段形成 了一个平滑曲线。
临界含水量XC：与湿物料的性质及干燥条件有关
临界含水量=f(物料的性质、厚度、干燥速率、干燥器的种类、 干燥操作条件）
❖ 当达到平衡含水量X*，U=0。
❖ 在工业生产中，物料不会被干燥到平衡含水量，而 是在临界含水量和平衡含水量之间，这需视产品要 求和经济核c的确定对于如何强化具体的 干燥过程具有重要的意义？下列两种情况下Xc值 将会变大还是变小？
（1）提高干燥时气流速度而使恒速阶段的干燥速率 增大时；
设恒速段的干燥速率为UC
Uc
GcdX
Sd
d GcdX
SU c
1
d
Gc
Xc
dX
0
SUc X1
1
Gc SU c
X1
Xc
按传质或传热速率式估算UC
恒速段, θ=tw , Hw为定值。
传质速率: N kH Hw H S
UC
dW '
Sd
kH
H w
H
传热速率:
dQ
Sd
t tw
空气传递的显热 水分汽化潜热
H2＝0.02889
vH
( 0.772 1.244 H0
)
t0
273 273
0.846m3
/
kg干 气
V＝L×vH=5867m3原湿空气
（2） Qp=L(I1-I0)=L(1.01+1.88H0)(t1-t0)=573907kJ/h
(3) 恒速段 Gc/SUc=6.667
＝
1
Gc SUc
(
X 1 XC
影响恒速干燥阶段的因素
❖ 干燥速度主要决定于干燥介质的性质和空气与湿物料的接触 方式。而与湿物料的性质关系很小
❖ 空气H t , Uc
Uc V 0.8 平行气速 Uc V 0.37 垂直气速
影响降速阶段的因素：
干燥速率主要决定于物料本身的结构、形状和大小（水分在 物料内部的迁移速率）。而与空气的性质关系很小。
)
1
降速段
＝
2
Gc
（Xc SUc
X*) ln
Xc X2
X X
* *
1.295h
第四节 干燥器
解决以下问题：
1. 干燥器的分类？ 2. 各种干燥器的结构与特点？ 3. 各种干燥器的原理？ 3. 各种干燥器的优点与缺点？
＝0.0204
Gc=600(1-ω1)=480kg/h W=Gc(X1-X2)=480(0.25-0.0204)=110.2kg/h I1=(1.01+1.88H1)t1+2490H1=135.8 因为等焓干燥
I2=(1.01+1.88H2)t2+2490H2=I1 L=w/(H2-H1)=6935kg干气/h
（1）完成上述任务需要多少m3新鲜空气/h？
（2）空气经预热器获得了多少热量？
（3）恒定干燥条件下对该物料测得干燥速率曲线如
图所示，已知恒速干燥段时间为1小时，求降速阶段
所用的时间。
干
燥
速
。
率
，
U 0.01 0.10
0.25
X, kg水/kg绝干物料
解：
（1）
X
＝
1
1 1－
1
＝0.25
X
＝
2
2 1－2