1、第六節(jié) 干燥過(guò)程的設(shè)計(jì)計(jì)算,1. 流程設(shè)計(jì) 2. 參數(shù)計(jì)算 3. 操作條件的確定,1. 流程設(shè)計(jì),加熱器(Heater)和干燥器(Dryer) 加熱器: 提高溫度, 降低相對(duì)濕度, 提高載熱和載濕能力. 連續(xù)操作 干燥器: 間歇操作 連續(xù)操作,并流, 逆流, 錯(cuò)流的干燥操作,Heater,dryer,L To Ho,L T1 H1,L T2 H2,heater,dryer,Gc X2,Gc X1,請(qǐng)與各干燥設(shè)備相對(duì)應(yīng)。,適用場(chǎng)合(?),物料的耐溫性能較差時(shí)? 物料干得太快出現(xiàn)龜裂時(shí)? 要求物料出口含水量較小時(shí)? 希望干燥速度快, 又不怕高溫時(shí)? 廢氣循環(huán)?,2. 參數(shù)計(jì)算,t (干燥時(shí)間) 動(dòng)

2、力學(xué) L (所用空氣量 ) 物料衡算 Q (所需熱量) 熱量衡算,2.1 空氣用量,物料衡算,2.2 熱量計(jì)算,L To Io Ho,L T1 I1 H1,L T2 I2 H2,Gc X2 T2,Gc X1 T1,QP,QD,QL,預(yù)熱器 Qp = L (I1-Io) 干燥器 QD+LI1+GcI1= QL + LI2+GcI2,2.2 熱量計(jì)算,L To Io Ho,L T1 I1 H1,L T2 I2 H2,Gc X2 T2,Gc X1 T1,QP,QD,QL,QD+LI1+GcI1= QL + LI2+GcI2 其中, 物料的焓的基準(zhǔn)為0C絕干物料. I1= GcCsT1+ GcX1Cw

3、T1 I2= GcCsT2+ GcX1CwT2,濕焓圖,I,H,0,1,0,1,H0 (H1) H2,I1 I2,Io,To,T1,QD+LI1+GcI1= QL + LI2+GcI2 I1= GcCsT1+ GcX1CwT1 I2= GcCsT2+ GcX1CwT2,熱效率(1),加入的熱量: QP+QD 熱量消耗的地方: 空氣得到了加熱(包括其中原始所含水氣) 物料得到了加熱(包括其中殘存的水分) 熱損失 水分從物料轉(zhuǎn)移到空氣所消耗的熱量(Q1) 熱效率的定義:=Q1/(QP+QD),熱效率(2): Q1的計(jì)算,蒸發(fā)轉(zhuǎn)移的水量 W=L(H2-H0) 這些水分進(jìn)入干燥器時(shí)的焓 WCwater

4、T1 這些水分離開(kāi)干燥器時(shí)的焓 W(ro+CvaporT2) Q1= L(H2-H1)(ro+CvaporT2-CwaterT1),熱效率(3): 定義合理嗎? 越高越好嗎?,空氣得到了加熱(包括其中原始所含水氣): 被認(rèn)為是熱量的浪費(fèi)!? 而只有當(dāng)T2=T0時(shí)才沒(méi)有浪費(fèi)(任何時(shí)候都能到T0嗎?). 此時(shí)雖然所需的L稍有下降(?) 但是出口空氣的相對(duì)濕度將會(huì)很大(?). 這將導(dǎo)致設(shè)備費(fèi)用增加(? 慢,長(zhǎng)度) 影響產(chǎn)品質(zhì)量嗎?,濕焓圖,I,H,0,1,0,1,H0 (H1) H2,I1 I2,Io,To,T1,2.3 干燥時(shí)間,根據(jù)干燥實(shí)驗(yàn)確定. 理論計(jì)算: 可以通過(guò)傳熱方程估算Uc Nr=Q=

5、(T-Tw) 恒定干燥條件的假設(shè) 不能估計(jì)降速階段的速度(或者說(shuō)太難了) 氣相中熱質(zhì)同時(shí)傳遞 固體中熱質(zhì)同時(shí)傳遞 蒸發(fā)面積連續(xù)發(fā)生變化 不能估算臨界含水量,3. 干燥條件的確定,給定的條件 Gc, X1, T1 X2, T2 To, H1 (當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)? 廢氣循環(huán)) 需要確定的參數(shù) L(H2), T1, T2 任意給定兩個(gè), 其余兩個(gè)隨之確定 eg1 T1, T2 H2 L eg2 L, T1 H2 T2,參數(shù)計(jì)算與設(shè)備之間的關(guān)系,t(干燥時(shí)間) 長(zhǎng)度(連續(xù)干燥時(shí)) L(所用空氣量) 直徑 Q(所需熱量) 換熱器的面積,作業(yè),1.12-10 (試作等焓干燥時(shí)的操作線, 操作線該如何定義?) (0.116kW改為116kW) (將空氣的狀態(tài)變化在I-H圖上示意畫(huà)出) 2.12