青海大学干燥节湿空气的性质及湿度PPT课件

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化工原理第九章第二节讲稿.ppt

化工原理第九章第二节讲稿.ppt

H s,td
0.622 ps,td P ps,td
ps,td
Hs,td P
0.622 Hs,td
HP 0.622 H
2020/12/9
对于水蒸汽~空气系统,干球温度、绝热饱和温度和 露点间的关系为:
不饱和空气:t tas(t ) td
饱和空气: t tas (t ) td
2020/12/9
需要吸热
Q S(t t ) Q Nrt
t
t
k H rt
(H s,t
H)
对于空气~水蒸气系统而言 1.09
kH
t f t, H
当 t t 时,H H s,t
在一定的总压下,已知t、tw能否确定H?
2020/12/9
7、绝热饱和冷却温空 绝热 空气降
2020/12/9
tas
t
r0 cH
(Has
H)
tas f t, H 是湿空气在绝热、冷却、增湿过程中达到
的极限冷却温度。
对于空气~水系统,cH
kH
tas t
注意:绝热饱和温度于湿球温度的区别和联系!
2020/12/9
8、露点 td
将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度
相应的湿度称为饱和湿度 H s,td
5、湿空气的焓 I H
湿空气中1 kg绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。
2020/12/9
IH I g HIV
I H Cgt HCvt Hr0
Cg HCv t Hr0
(1.011.88H )t 2490H
6、干球温度t和湿球温度 t
1)干球温度 用普通温度计测得的湿空气的真实温度
2、相对湿度百分数φ( relative humidity)

湿空气的性质和湿度图

湿空气的性质和湿度图
2、对流干燥
热能以对流给热的方式由热干燥介质(通常热空气)传给湿 物料,使物料中的水分汽化。物料内部的水分以气态或液态 形式扩散至物料表面,然后汽化的蒸汽从表面扩散至干燥介 质主体,再由介质带走的干燥过程称为对流干燥。 优点:受热均匀,所得产品的含水量均匀。 缺点:热利用率低。
2021/7/28
3、辐射干燥
蒸气
湿物料 干燥器
废气
空气
风 机
预热器
对流干燥流程示意图
干燥产品
2021/7/28
第二节 湿空气的性质和湿度图
• 一、湿空气的性质 • 二、湿空气的湿度图及其应用
2021/7/28
一、湿空气的性质
1、湿空气中的水汽分压pw
湿空气为不饱和空气,空气中水汽的分压低于同温度下水
的饱和蒸汽压,据道尔顿分压定律,有:
对于空气~水蒸气系统而言 1.09
kH
tft,H
当 t t 时,HHs,t
在一定的总压下,已知t、tw能否确定H?
2021/7/28
8、湿空气的露点 t d
将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度, 相应的湿
度称为饱和湿度H s,td
ps,td
Hs,tdP 0.622Hs,td
Hs,td
0.622ps,td Pps,td
将 pw 10% 0 代入 H0.622pw
ps
Ppw
H0.6 2P2psps
在总压一定时 fT,H
4、湿空气的比容 vH
在湿空气中,1kg绝干空气体积和相应水汽体积之和, 又称湿容积。 单位:m3湿气/kg干空气
2021/7/28
vHm3绝k干 g 绝空 干 m3水 气 气汽
v H 2 1 9 1 H 8 2.4 2 2 2 7 t7 1 3 .3 0P 1 15 3 0

湿空气性质及焓湿图详解PPT幻灯片课件

湿空气性质及焓湿图详解PPT幻灯片课件
蒸气的能力。我们周围的大气通常都是未饱和空气。
2019/10/6
5
1、1 湿空气的物理性质
2、温度t 湿空气的温度是表示空气冷热程度的标尺。
湿空气中干空气的温度与水蒸气的温度相等; 湿空气温度的高低对人体的舒适感和某些生产过程的影响较大,
因此温度是衡量空气环境对人和生产是否合适的一个非常重要的 参数。
2019/10/6
8
1、1 湿空气的物理性质
问题与讨论
含湿量与水蒸气分压的关系 将理想气状态方程:PgV=MgRgT , PqV=MqRqT
代入含湿量定义式:
d Mq M g Pq 287 Pq 0.622 Pq
M g M q Pg 461 Pg
B Pq
可知:在一定的大气压力B下,d仅与Pq有关,Pq越大, d越大。
2019/10/6
10
1、1 湿空气的物理性质
相对湿度可近似用湿空气的含湿量与同温度下饱和含湿量
之比来表示,即: Φ≈d/db
相对湿度是空调中的一个重要参数,相对湿度的大小对人
体的舒适和健康、工业产品的质量都会产生较大的影响。
2019/10/6
11
1、1 湿空气的物理性质
6、比焓h
基本定义:指1Kg干空气的比焓和d/1000Kg水蒸气的比焓的总 和,单位KJ/Kg干空气,取0℃时空气的焓值为零,则 :
Rg=287J/Kg·K; Rq=461J/Kg·K
2019/10/6
4
1、1 湿空气的物理性质
注:大气压力随海拔高度的升高而降低,我国各主要城市冬、夏季的
大气压力值可从《采暖通风与 空气调节设计规范》中查得。
水蒸气分压力对空气性质的影响

湿空气的性质及湿度图

湿空气的性质及湿度图
直线的斜率为1.88 t +2490 ,各线不平行
最后求出tw=34.9 ℃ 14
1.2 湿空气的 H-I 图(Humidity Chart)
15
1.2 湿空气的 H-I 图
一、H-I图的绘制(Plotting of H-I Chart)
1.等湿(等H线)线群 (Lines of Constant Humidity)
平行于纵轴,H的读数范围: 0~0.2 kg/kg 绝干气 16
Q S(t tw)
N k H H s,tw H S
Q 传热速率
空气向水的对流传热系数,W (/ m2.o C)
其中
S 空气与湿纱布的接触面积,m2 N 水分向空气的扩散速率,kg / s
kH 以湿度差为推动力的传质系数,kg /(m2 s H ) H s,tw tw下湿空气的饱和湿度, kg / kg绝干气
干球温度t :普通温度计所测之温度
湿球温度tw:实验装置见下页,假设: a 开始时湿纱布水温与空气温度 t 相同 b 空气不饱和
则:水分气化与扩散 (需要热量) 湿纱布水温
传热(由空气 湿纱布)
当传递的热量=气化所需潜热时,湿纱布中水温
维持恒定值tw。
7
1.1 湿空气的性质
8
1.1 湿空气的性质
H 0.622 pw P pw
饱和湿度(Saturation Humidity)
Hs
0.622 ps P ps
f (P,t)
3
1.1 湿空气的性质
2、相对湿度 (Relative Humidity)
pw 100 %
ps
H 0.622pS P pS
湿度是湿空气含水量的绝对值;相对湿度代表空气 的饱和程度,由其可判断湿空气能否作为干燥介质。

青海大学干燥课件第5章第1节湿空气性质及湿度图

青海大学干燥课件第5章第1节湿空气性质及湿度图

干燥时间
涉及干燥速率和水在气固 相的平衡关系
解决这些问题需要掌握的基本知识有:
(1) 湿分在气固两相间的传递规律;
(2) 湿空气的性质及在干燥过程中的状态变化;
(3) 物料的含水类型及在干燥过程中的一般特征;
(4) 干燥过程中物料衡算关系、热量衡算关系和速率关系。 本章主要介绍运 用上述基本知识解决工程中物料干燥的基本问题,介绍的 范围主要针对连续稳态的干燥过程。
湿比容
湿空气的体积 1kg绝 干 空 气
H

1kg干空气的体积 Hkg水气体积 1kg干空气
1 H 22.4 273 t 1.0133105
29 18
273
P
0.772 1.244H 273 t 1.0133105
273
P
V nRT P
2019/7/15
cH cg cv H 1.01 1.88H
cH f H
4.湿空气的焓I
kJ/kg 干气
焓----kJ/kg
I Ig IvH
cg cv H t r0 H
1.01 1.88H t 2490 H
通常规定,0℃时绝干空气及液态水的焓为零
解:(1)20℃时:
①相对湿度:由附录查出20℃时水蒸汽饱和蒸汽压
ps 2.3346kPa
H 0.622ps P ps


0.014673

0.622 101.3
2.3346 2.3346
100% (不可用作干燥介质)
2019/7/15
②比容
273 t 1.013105
该法脱水快且节省费用,但去湿程度不高。如离心过 滤后水分含量仍达5%-10%,板框压滤后物料一般含 水 50%-60%.

青海大学干燥课件第5章第4节干燥器解析

青海大学干燥课件第5章第4节干燥器解析

2018/12/6
2018/12/6
2018/12/6
洞道式干燥器
2018/12/6
2018/12/6
2、带式干燥器
适用场合: 颗粒状、块状和纤维状的物料 优点: 可保持物料的形状,可以同时连续干燥多种固体物料。 缺点: 生产能力及热效率均较低。
2018/12/6
3、气流干燥器
适用场合: 主要用于干燥晶体和小 颗粒物料,尤其是热敏性、易氧化、 不宜粉碎的物料 特点:
冷冻干燥的特点
1、适于热敏性、高氧化。 2、可保持色、香、味。
3、干燥后制品能保持原有形状。
4、干制品复水性能好。
5、热能利用率高。
6、重量轻,体积小。
2018/12/6
三、干燥器的选型及发展方向
1、干燥器的选型
(1) 被干燥物料的性质:热敏性、粘附性、颗粒大小及形状、磨损性等; (2) 对干燥产品的要求:干燥产品的含水量、形状、粒度分布、粉碎程度等; (3) 物料的干燥速度曲线与临界含水量 确定干燥时间时,应先由实验做出干 燥速率曲线,确定临界含水量Xc; (4) 回收问题:固体粉粒的回收及溶剂的回收; (5) 干燥热源:可利用热源的选择及能量的综合利用; (6) 干燥器的占地面积、排放物及噪声这些方面均应满足环保要求。
2、干燥器的发展方向
一方面应继续开发干燥器的类型和品种,采用新结构和新能源;另 一方面,对现有的干燥器加以改造,以提高其性能。 注意:① 干燥器的大型化、自动化和专业化。 ② 提高效率、节约能源、减少环境污染。
2018/12/6
四、干燥器的设计 1、干燥器的基本要求 (1) 能保证干燥产品的质量要求,如含水量、强度、形状等; (2) 干燥速率快、干燥时间短,以减小干燥器的尺寸,降低耗 能量,同时还应考虑干燥辅助设备的规格和成本,即经济效益要 好; (3)操作控制方便,劳动条件好。
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2020/12/29
定的生产能力。
4、对流干燥过程的实质
干燥过程
热空 气流 过湿 物料 表面
热量 传递 到湿 物料 表面
传热过程
湿物 料表 面水 分汽 化并 被带 走
表面 与内 部出 现水 分浓 度差
内部 水分 扩散 到表 面
传质过程
传质过程
干燥过程推动力(干燥操作进行的前提条件)
传质推动力:物料表面水汽分压P表水 > 热空气中的水汽分压P空水
q
pi
W
干燥介质:用来传递热量(载热体) 和湿份(载湿体)的介质。它将热量 传给物料的同时把由物料中汽化出来
M
p
的水分带走。(热空气、蒸汽、烟道
气等) 注意:只要物料表面的湿份分压高于气体中湿份分压,干燥
即可进行,与气体的温度无关。气体预热并不是干燥的充要
条件,其目的在于加快湿份汽化和物料干燥的速度,达到一
(1)水汽分压pv (2)湿度 又称湿含量或绝对湿度 kg 水/kg 干空气
水汽的质量 H 绝干空气的质量
空气 水蒸汽
2020/12/29
对流干燥过程原理——传热与传质
温度为 t、湿份分压为 p 的湿热气体流过湿物料的表面,
物料表面温度 ti 低于气体温度 t。
由于温差的存在,气体以对流方式向固
H
体物料传热,使湿份汽化;
t
在分压差的作用下,湿份由物料表面 向气流主体扩散,并被气流带走。
干燥是热、质同时传递的过程
ti
惯用做法:先采用机械方法把固体所含的绝大部分湿分除去,然后再 通过加热把机械方法无法脱除的湿分干燥掉,以降低除湿的成本。
2020/12/29
2、干燥分类:
真空干燥:处理热敏性及易氧化物料;要求产品湿含量低 连续干燥:生产能力大,产品质量均匀、热效率高,劳动条件好 间歇干燥:处理小批量、多品种或干燥时间较长的去了
传热推动力:热空气的温度t空气 >物料表面的温度t物表
2020/12/29
5、 对流干燥流程及其经济性
空气
预热器
干燥器
湿物料
对流干燥流程示意图(并流、连续)
废气 干燥产品
经济性:能耗和热的利用率
2020/12/29
干燥过程的基本问题
除水分量
空气消耗量
物料衡算
干燥产品量
涉及湿空气的性质
热量消耗
能量衡算
吸附除湿——用干燥剂吸附除去物料中的水分,用吸湿性物 料如石灰、无水氯化钙、分子筛等吸收水分。该法费
用高,操作麻烦,只适用于小批量固体物料的去湿, 或用于除去气体中的水分。
物理除湿——冷冻 加热除湿——利用热能使湿物料中的湿分汽化,并排出生成的
蒸汽,以获得湿含量达到要求的产品。除湿程 度高,但能耗大。(蒸发、干燥等)
2020/12/29
二、湿空气的性质
在干燥操作中,不饱和湿空气既是载热体又是载湿体,因而可通过空 气的状态变化来了解干燥过程的传热、传质特性,为此,应首先了解湿空 气的性质。 湿空气:指绝干空气与水蒸气的混合物。
在干燥过程中,随着湿物料中水份的汽化,湿空气中水份含量不断增 加,但绝干空气的质量保持不变。因此,湿空气性质一般都以1kg绝干空 气为基准。
2020/12/29
b、辐射干燥
由辐射器产生的辐射能以电磁波形式达到物料表面,为物 料所吸收而重新变为热能,从而使湿分汽化。例如用红外线 干燥法将自行车表面油漆干燥。 优点:生产能力强,干燥产物均匀 缺点:能耗大
2020/12/29
❖ c、介电加热干燥

将需干燥的物料置于高频电场内,利用高频电场的交
变作用,材料中的水分的偶极子在微波能量的作用下发生高
速旋转与振动而产生热能,将湿物料加热,水分汽化,物料
被干燥。
❖ 高频干燥器:小于300MHz,微波干燥器:大于300MHz
❖ 优点:干燥时间短,干燥产品均匀而洁净。
❖ 缺点:费用大。
2020/12/29
d、对流干燥
热能以对流传热的方式由热干燥介质(通常热空气)传 给湿物料,使物料中的水分汽化。物料内部的水分以气态或 液态形式扩散至物料表面,然后汽化的蒸汽从表面扩散至干 燥介质主体,再由介质带走的干燥过程称为对流干燥。 优点:受热均匀,所得产品的含水量均匀。 缺点:热利用率低。
2020/12/29
干燥方法
a、传导干燥
热能通过传热壁面以传导方式传给物料,产生的湿分蒸气被气相( 又称干燥介质)带走,或用真空泵排走。例如纸制品可以铺在热滚筒上 进行干燥。
被干燥的物料与加热介质不直接接触,属间接干燥 优点:热能利用较多 缺点:受热不均匀,与传热壁面接触的物料易局部过热 而变质。
操作压强不太高时,空气m2),即P干空气与P水之和。干燥过程中系统总
压基本上恒定不变。且
pH2O nH2O p干空气 n干空气
干燥操作通常在常压下进行,常压干燥的系统总压接近大气压力,热敏性物
料的干燥一般在减压下操作。
2020/12/29
1.湿空气中水蒸气含量的表示方法
第一节 湿空气的性质及湿度图
一、概述 二、湿空气的性质 三、湿度图及其应用
2020/12/29
一、概述
1、去湿
在工业生产中的原料、半成品或产品往往含有过多的水分或有机 溶剂(湿分),要制得合格的产品需要除去固体物料中多余的湿分。
除湿方法:机械除湿——通过离心分离、沉降、过滤、压榨等方法除湿。
该法脱水快且节省费用,但去湿程度不高。如离心过 滤后水分含量仍达5%-10%,板框压滤后物料一般含 水 50%-60%.
干燥时间
涉及干燥速率和水在气固
相的平衡关系
解决这些问题需要掌握的基本知识有:
(1) 湿分在气固两相间的传递规律;
(2) 湿空气的性质及在干燥过程中的状态变化;
(3) 物料的含水类型及在干燥过程中的一般特征;
(4) 干燥过程中物料衡算关系、热量衡算关系和速率关系。 本章主要介绍运 用上述基本知识解决工程中物料干燥的基本问题,介绍的 范围主要针对连续稳态的干燥过程。
2020/12/29
本章主要介绍对流干燥
以干燥介质:热空气、 湿分:水为例
3、对流干燥机理 pW
湿 物 料
tW
N 推动力 pw- p p热

t气
Q 推动力 t - tw
气膜
气相主体
对流干燥:热能以对流传热的方式由热干燥介质(通常热空气)传给湿物料,使物料 中的水分汽化。物料内部的水分以气态或液态形式扩散至物料表面,然后汽化的 蒸汽从表面扩散至干燥介质主体,再由介质带走的干燥过程称为对流干燥。
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