试议干燥过程的物料与热量衡算(ppt 23页)
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QQp QD L I 2 I 0 G I 2 I 1 Q L
L 1 .0t2 1 t0 24 1 .9 8t2 0 8 H 2 H 0
G m c 2 1 Q L
2020/10/13
L W W H2 H1 H 2 H 0
Q 1 .0L t1 2 t0 H 2 W H 024 1 .8 9 t2 8 0 H 2 H 0
2020/10/13
解：因在干燥器内经历等焓过程，IH1IH2
1 . 0 1 . 8 1 H 1 t 1 8 2 H 1 4 1 . 0 9 1 . 8 1 H 2 0 t 2 8 2 H 2 4
t1 140℃ H1H00.00k5 g /k干 g 空气 t2 60 ℃
H 2 1 .0 1 .8 1 . 1 8 6 8 0 8 .0 2 0 0 4 1 5 9 4 21 . 0 0 8 4 0 .0 6 8 9 2 0 1 0 .0 0 4 5 6 19 0
I1 I2
I
t1
B I1 I2
C
t2
A
t0
H0
H
2020/10/13
2、非等焓干燥过程
1）操作线在过B点等焓线下方 条件： •不向干燥器补充热量QD=0； •不能忽略干燥器向周围散失的热量 QL≠0；
•物料进出干燥器时的焓不相等 G I2 I1 0
L I1 I0 L I2 I0
I1 I2
2020/10/13
I
C3
t1
B
I1 I2
C C2
t2
C1
H
2020/10/13
2）操作线在过点B的等焓线上方
向干燥器补充的热量大于损失的热量和加热物料消耗的
热量之总和
Q D G I2 I1 Q L
L I1 I0 L I2 I0
I1 I2
3）操作线为过B点的等温线 向干燥器补充的热量足够多，恰使干燥过程在等温下进行
3、换算关系
X
1 X
X 1
2020/10/13
二、干燥系统的物料衡算
1、水分蒸发量
以s为基准，对水分作物料衡算
2020/10/13
L1H G1 X L2 H G2X
W L H 2 H 1 G X 1 X 2
2、空气消耗量L
LGX1 X2 W
H2 H1 H 2 H1
每蒸发1kg水分时，消耗的绝干空气数量l
——连续干燥系统热量衡算的基本方程式
2020/10/13
假设： •新鲜干空气中水汽的焓等于离开干燥器废气中水汽的焓
IV0 IV2 •湿物料进出干燥器时的比热取平均值 c m
湿空气进出干燥器时的焓分别为：
I0cgt0IV0H0 I2cgt2IV2H2
I 2 I 0 c g t2 t 0 I V 2 H 2 H 0
蒸发水分所需的热量为
Q V W 2 4 1 .8 t 9 2 8 4 . 0 11 W 87
忽略物料中水分带入的焓
Q V W 24 1 .8 9t2 8 0
W24 91.8 0t8 210% 0
Q
2020/10/13
四、空气通过干燥器时的状态变化
1、等焓干燥过程(理想干燥过程 )
规定： •不向干燥器中补充热量QD=0； •忽略干燥器向周围散失的热量QL=0；
2020/10/13
I 2 I 0 c g t 2 t 0 r 0 c 0 t 2 2 H 2 H 0
1 . 0 t 2 t 1 0 2 1 4 . 8 t 2 H 9 8 2 H 0 0
湿物料进出干燥器的焓分别为
I1 cm11
I2 cm22
I2 I1 c m 2 1
G m c 2 1 Q L
1 . 0 L t 2 t 0 1 W 2 1 . 8 4 t 2 G 8 m 9 2 1 0 c Q L
可见：向干燥系统输入的热量用于：加热空气；加热物料；
蒸发水分；热损失
cmcs Xc
2020/10/13
2、干燥系统的热效率
蒸发水分所需的热量 向干燥系统输入的量总1热00%
•物料进出干燥器的焓相等 G I2 I1 0
QQp QD L I 2 I 1 G I 2 I 1 Q L L I 1 I 0 Q pLI1I0
2020/10/13
Q D L I 1 I 0 L I 2 I 0 G I 2 I 1 Q L
将上述条件代入
2020/10/13
例：某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料 的流量为1kg/s，初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的湿基含 水量为0.5%。空气状况为：初始温度为25℃，湿度为 0.005kg/kg干空气，经预热后进干燥器的温度为140℃，若离 开干燥器的温度选定为60℃和40℃，
试分别计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。 又若空气在干燥器的后续设备中温度下降了10℃，试分析 以上两种情况下物料是否返潮？假设干燥器为理想干燥器。
单位时间内预热器消耗的热量为：
Q pLI1I0
对干燥器列焓衡算，以1s为基准
L 1 G I I 1 Q D L 2 G II 2 Q L
单位时间内向干燥器补充的热量为
Q D L I 2 I 1 G I 2 I 1 Q L
单位时间内干燥系统消耗的总热量为
QQp QD L I 2 I 0 G I 2 I 1 Q L
第九章 干燥 Drying源自文库
第三节 干燥过程的物料与热 量衡算
一、湿物料中含水量的表示 方法
二、干燥系统的物料衡算 三、干燥系统的热量衡算 四、空气通过干燥器时的状
态变化
2020/10/13
一、湿物料中含水量的表示方法
1、湿基含水量W
水分质量
湿物料的总质量
2、干基含水量X
湿物料中水分的质量 X 湿物料中绝干气的质量
0.036k3g/kg干空气
2020/10/13
绝干物料量 ：
G CG 111110.0350.96k5g/s
l L 1 W H2 H1
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3、干燥产品流量G2
对干燥器作绝干物料的衡算
G 2 1 2 G 1 1 1
G2
G111
12
2020/10/13
三、干燥系统的热量衡算
1、热量衡算的基本方程
忽略预热器的热损失，以1s为基准，对预热器列焓衡算
L0IQp L1I
2020/10/13
L 1 .0t2 1 t0 24 1 .9 8t2 0 8 H 2 H 0
G m c 2 1 Q L
2020/10/13
L W W H2 H1 H 2 H 0
Q 1 .0L t1 2 t0 H 2 W H 024 1 .8 9 t2 8 0 H 2 H 0
2020/10/13
解：因在干燥器内经历等焓过程，IH1IH2
1 . 0 1 . 8 1 H 1 t 1 8 2 H 1 4 1 . 0 9 1 . 8 1 H 2 0 t 2 8 2 H 2 4
t1 140℃ H1H00.00k5 g /k干 g 空气 t2 60 ℃
H 2 1 .0 1 .8 1 . 1 8 6 8 0 8 .0 2 0 0 4 1 5 9 4 21 . 0 0 8 4 0 .0 6 8 9 2 0 1 0 .0 0 4 5 6 19 0
I1 I2
I
t1
B I1 I2
C
t2
A
t0
H0
H
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2、非等焓干燥过程
1）操作线在过B点等焓线下方 条件： •不向干燥器补充热量QD=0； •不能忽略干燥器向周围散失的热量 QL≠0；
•物料进出干燥器时的焓不相等 G I2 I1 0
L I1 I0 L I2 I0
I1 I2
2020/10/13
I
C3
t1
B
I1 I2
C C2
t2
C1
H
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2）操作线在过点B的等焓线上方
向干燥器补充的热量大于损失的热量和加热物料消耗的
热量之总和
Q D G I2 I1 Q L
L I1 I0 L I2 I0
I1 I2
3）操作线为过B点的等温线 向干燥器补充的热量足够多，恰使干燥过程在等温下进行
3、换算关系
X
1 X
X 1
2020/10/13
二、干燥系统的物料衡算
1、水分蒸发量
以s为基准，对水分作物料衡算
2020/10/13
L1H G1 X L2 H G2X
W L H 2 H 1 G X 1 X 2
2、空气消耗量L
LGX1 X2 W
H2 H1 H 2 H1
每蒸发1kg水分时，消耗的绝干空气数量l
——连续干燥系统热量衡算的基本方程式
2020/10/13
假设： •新鲜干空气中水汽的焓等于离开干燥器废气中水汽的焓
IV0 IV2 •湿物料进出干燥器时的比热取平均值 c m
湿空气进出干燥器时的焓分别为：
I0cgt0IV0H0 I2cgt2IV2H2
I 2 I 0 c g t2 t 0 I V 2 H 2 H 0
蒸发水分所需的热量为
Q V W 2 4 1 .8 t 9 2 8 4 . 0 11 W 87
忽略物料中水分带入的焓
Q V W 24 1 .8 9t2 8 0
W24 91.8 0t8 210% 0
Q
2020/10/13
四、空气通过干燥器时的状态变化
1、等焓干燥过程(理想干燥过程 )
规定： •不向干燥器中补充热量QD=0； •忽略干燥器向周围散失的热量QL=0；
2020/10/13
I 2 I 0 c g t 2 t 0 r 0 c 0 t 2 2 H 2 H 0
1 . 0 t 2 t 1 0 2 1 4 . 8 t 2 H 9 8 2 H 0 0
湿物料进出干燥器的焓分别为
I1 cm11
I2 cm22
I2 I1 c m 2 1
G m c 2 1 Q L
1 . 0 L t 2 t 0 1 W 2 1 . 8 4 t 2 G 8 m 9 2 1 0 c Q L
可见：向干燥系统输入的热量用于：加热空气；加热物料；
蒸发水分；热损失
cmcs Xc
2020/10/13
2、干燥系统的热效率
蒸发水分所需的热量 向干燥系统输入的量总1热00%
•物料进出干燥器的焓相等 G I2 I1 0
QQp QD L I 2 I 1 G I 2 I 1 Q L L I 1 I 0 Q pLI1I0
2020/10/13
Q D L I 1 I 0 L I 2 I 0 G I 2 I 1 Q L
将上述条件代入
2020/10/13
例：某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料 的流量为1kg/s，初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的湿基含 水量为0.5%。空气状况为：初始温度为25℃，湿度为 0.005kg/kg干空气，经预热后进干燥器的温度为140℃，若离 开干燥器的温度选定为60℃和40℃，
试分别计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。 又若空气在干燥器的后续设备中温度下降了10℃，试分析 以上两种情况下物料是否返潮？假设干燥器为理想干燥器。
单位时间内预热器消耗的热量为：
Q pLI1I0
对干燥器列焓衡算，以1s为基准
L 1 G I I 1 Q D L 2 G II 2 Q L
单位时间内向干燥器补充的热量为
Q D L I 2 I 1 G I 2 I 1 Q L
单位时间内干燥系统消耗的总热量为
QQp QD L I 2 I 0 G I 2 I 1 Q L
第九章 干燥 Drying源自文库
第三节 干燥过程的物料与热 量衡算
一、湿物料中含水量的表示 方法
二、干燥系统的物料衡算 三、干燥系统的热量衡算 四、空气通过干燥器时的状
态变化
2020/10/13
一、湿物料中含水量的表示方法
1、湿基含水量W
水分质量
湿物料的总质量
2、干基含水量X
湿物料中水分的质量 X 湿物料中绝干气的质量
0.036k3g/kg干空气
2020/10/13
绝干物料量 ：
G CG 111110.0350.96k5g/s
l L 1 W H2 H1
2020/10/13
3、干燥产品流量G2
对干燥器作绝干物料的衡算
G 2 1 2 G 1 1 1
G2
G111
12
2020/10/13
三、干燥系统的热量衡算
1、热量衡算的基本方程
忽略预热器的热损失，以1s为基准，对预热器列焓衡算
L0IQp L1I
2020/10/13