1、干燥過(guò)程計(jì)算第4章 干 燥干燥過(guò)程計(jì)算Calculation of the drying process 干燥過(guò)程計(jì)算即干燥過(guò)程的物料衡算和熱量衡算。干燥過(guò)程的計(jì)算中，首先需要確定從物料中移除水分量、需消耗的空氣量和熱量，據(jù)此選擇或設(shè)計(jì)適宜型號(hào)的風(fēng)機(jī)或換熱器，最后再進(jìn)行干燥器和其他輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)和選擇。Keywords: Wet material, Dry air, Drying, Material balance, Heat balance思考： 試在濕度圖上畫出干燥全過(guò)程濕空氣的狀態(tài)變化過(guò)程t/H/kg/kg=100%ABa）加熱過(guò)程t/H/kg/kg=100%ABb）絕熱增濕、降溫過(guò)程已

2、知：干燥介質(zhì)（空氣）的進(jìn)口條件，如溫度、濕度、壓力等；物料的進(jìn)口條件，如溫度，濕含量，質(zhì)量或質(zhì)量流率；物料的干燥要求（濕含量）。求解：干燥介質(zhì)用量；干燥條件（如進(jìn)干燥室的空氣溫度，出干燥室的空氣溫度和濕度等）；整個(gè)設(shè)備的熱能消耗；干燥室尺寸 等等。主要內(nèi)容一、濕物料中含水率的表示方法物料衡算二、整個(gè)設(shè)備的熱能消耗熱量衡算三、理想干燥過(guò)程和實(shí)際干燥過(guò)程四、例題一、濕物料中含水率的表示方法1.1 濕基含水率 1.2 干基含水率 思考：兩種含水率之間的換算關(guān)系 求解：干燥介質(zhì)用量，蒸發(fā)的水分量等蒸發(fā)的水分量:絕干空氣用量：比干空氣用量：l與干燥過(guò)程所經(jīng)歷的途徑無(wú)關(guān) 實(shí)際空氣用量：實(shí)際比空氣用量：二、

3、整個(gè)設(shè)備的熱能消耗2.1 預(yù)熱器的熱量衡算2.2 干燥室的熱量衡算加入干燥系統(tǒng)的全部能量有四個(gè)用途： 加熱空氣、蒸發(fā)水分、加熱物料和熱損失新鮮空氣被加熱所耗的能量供能方物料中水分蒸發(fā)所耗的能量物料升溫所耗能量熱損失2.3 干燥設(shè)備的熱效率一般，=3060%，在應(yīng)用部分廢氣循環(huán)時(shí)，=5070%影響熱效率的因素：此外，盡量利用廢氣中的熱量，例如用廢氣預(yù)熱冷空氣或濕物料，或?qū)U氣循環(huán)使用，也將有助于熱效率的提高。三、理想干燥過(guò)程和實(shí)際干燥過(guò)程3.1 理想干燥過(guò)程（又稱等焓干燥過(guò)程） 通常Qd=0、Ql =0、物料帶進(jìn)、帶出的熱量忽略不計(jì) 3.2 實(shí)際干燥過(guò)程 (1) I1I2(2) I1I2干燥過(guò)程

4、計(jì)算用到的公式：物料衡算熱量衡算理想干燥過(guò)程（等焓干燥過(guò)程）例題：常壓下擬用溫度為20、濕度為0.008 kg水/kg干氣的空氣干燥某種濕物料。空氣在預(yù)熱器中被加熱到90 后送入干燥室，離開時(shí)的溫度為45 、濕度為0.022 kg水/kg干氣。現(xiàn)要求每小時(shí)將1200 kg的濕物料由含水率3%（濕基）干燥至0.2%（濕基），已知物料進(jìn)、出口溫度分別為20 和60 ，在此溫度范圍內(nèi)，絕干物料的比熱為3.5 kJ/(kg)，水的平均比熱為4.19 kJ/(kg)。干燥設(shè)備熱損失可按預(yù)熱器中加熱量的5%計(jì)算。試求： (1)新鮮空氣用量，kg/h； (2)預(yù)熱器的加熱量QP，kW； (3)干燥室內(nèi)補(bǔ)充的

5、熱量Qd，kW； (4)熱效率。（1）新鮮空氣用量，kg/h； (2)預(yù)熱器的加熱量QP，kW (3)干燥室內(nèi)補(bǔ)充的熱量Qd，kW其中：(4)熱效率例2：現(xiàn)將例1流程改為廢氣循環(huán)流程設(shè)計(jì)，如圖所示。將出口廢氣中的50%引到新鮮空氣處與新鮮空氣混合。混合氣經(jīng)預(yù)熱器仍加熱至90后，再送入干燥室，出干燥室的廢氣溫度仍為45 ，干燥室加熱量Qd不變，仍為40.25 kW，被干燥的物料及干燥要求不變，熱損失仍可取為QP的5%。試計(jì)算：(1)新鮮空氣的用量，kg/h；(2)預(yù)熱器的加熱量QP，kW； (3)熱效率； (4)畫出濕空氣狀態(tài)變化，并與例1對(duì)比。(1)新鮮空氣用量，kg/h 由例1知：（1）杠桿原理(2)預(yù)熱器的加熱量QP，kW （2）聯(lián)立式1、2得：(3) 熱效率；由例1可知，故 結(jié)論：采用廢氣循環(huán)流程，新鮮干空氣用量減少，預(yù)熱器熱負(fù)荷減小，干燥效率提高，但干燥過(guò)程速率下降，干燥設(shè)備變大。例1例2作業(yè) 空氣的干球溫度為20 、濕球溫度為16 ，經(jīng)一預(yù)熱器后溫度升高至50 ，送入