1、8.1 概述 8.2 濕空氣的性質(zhì)和濕度圖 8.3 干燥器的物料衡算和熱量衡算 8.4 干燥速率 8.5 干燥設(shè)備,2,化工生產(chǎn)中的固體物料，通常含有水分或其他溶劑（統(tǒng)稱為濕分）。為了便于加工、運輸、儲存和使用，往往需要將其中的部分濕分除去，以使物料中的含濕量達到規(guī)定的要求，這種操作稱為去濕。常用的去濕方法有機械去濕法和加熱去濕法。 1.機械去濕法 當(dāng)固體物料中的含濕量較高時，可先采用沉降、過濾、離心分離等機械分離法，除去其中的大部分濕分。這種去濕過程中沒有相變化，能耗較少，費用較低，但去濕不徹底，一般用于初步去濕。,8.1 概述 8.1.1 固體物料的去濕方法,3,2.加熱去濕法 對固體物料

2、加熱，使所含的濕分汽化，并及時移走所生成的蒸汽，使固體物料中的含濕量達到規(guī)定要求，這種去濕方法稱為固體干燥。固體干燥過程中濕分發(fā)生相變化，故其熱能消耗較多。 工業(yè)生產(chǎn)中，通常將上述兩種去濕方法進行聯(lián)合操作，先用機械去濕法除去物料中的大部分濕分，然后再用干燥的方法進一步去濕，使物料中含濕量達到規(guī)定的標準。 干燥操作不僅用于化工、石油化工等工業(yè)中，還應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、原子能、紡織、建材、采礦以及農(nóng)產(chǎn)品等行業(yè)中。例如，合成樹脂必須進行干燥以防止在加工成塑料制品中生成氣泡，谷物、蔬菜經(jīng)干燥后可以長期貯存，紙張、木材經(jīng)干燥后便于使用和貯存等。,4,8.1.2 干燥過程的分類 （1）按操作的壓強，可分為常

3、壓干燥和真空干燥。真空干燥適用于熱敏性、易氧化或要求產(chǎn)品含濕量極低的物料干燥。 （2）按操作方式，可分為連續(xù)干燥和間歇干燥。連續(xù)干燥的特點是生產(chǎn)能力大，熱效率高，產(chǎn)品質(zhì)量均勻及勞動條件好；間歇干燥的特點是費用低，操作易于控制，適用于小批量、多品種或要求干燥時間較長的物料干燥。 （3）按熱能傳給濕物料的方式，可分為傳導(dǎo)干燥、對流干燥、輻射干燥和介電干燥以及由其中兩種或三種方式組成的聯(lián)合干燥。,5,用圖8-1來描述對流干燥過程的傳熱和傳質(zhì)。圖中t為空氣的主體溫度、tw為濕物料表面的溫度、p為空氣中水蒸氣分壓、pw為濕物料表面的水蒸氣分壓、Q為單位時間內(nèi)空氣傳給物料的熱量、N為單位時間內(nèi)從物料表面汽

4、化出的水蒸氣量、為物料表面的虛擬氣膜厚度。,8.1.3 對流干燥過程的傳熱與傳質(zhì),圖8-1 熱空氣和物料表面間的傳熱和傳質(zhì)情況,6,熱空氣將熱能Q傳到濕物料表面，再由表面?zhèn)鞯轿锪蟽?nèi)部，這是一個傳熱過程，傳熱的推動力為空氣溫度t與濕物料表面溫度tw的溫度差t=t-tw；與此同時，物料表面上的水分由于受熱汽化，使物料內(nèi)部和表面之間產(chǎn)生水分差，物料內(nèi)部的水分以液態(tài)或氣態(tài)的形式向表面擴散，然后汽化的水分再通過物料表面處的氣膜而擴散到氣流主體，并由氣體帶走，這是一個傳質(zhì)過程，傳質(zhì)推動力為濕物料表面的水蒸氣分壓pw與空氣中水蒸氣分壓p的分壓差p=pw-p。由此看出，干燥是傳熱和傳質(zhì)相結(jié)合的操作，干燥速率是

5、由傳熱速率和傳質(zhì)速率共同控制的。 綜上所述，在對流干燥操作中，空氣既要為物料提供水分汽化所需的熱量，又要帶走所汽化的水分。因此空氣既是載熱體又是載濕體?？諝庠谶M入干燥器之前需要經(jīng)預(yù)熱器加熱到一定溫度，在干燥器中，空氣從進口到出口逐漸降溫、增濕，最后作為廢氣排出。,7,8.2 濕空氣的性質(zhì)和濕度圖 8.2.1 濕空氣的性質(zhì) 濕空氣是干空氣和水蒸氣的混合物，在對流干燥操作中，一般可視為理想氣體來處理，即有關(guān)理想氣體的一切定律均適用于干燥操作中所用的濕空氣。在干燥過程中，濕空氣中的水蒸氣量是在變化的，而其中干空氣僅作為濕和熱的載體，它的質(zhì)量是不變的。因此，為了計算方便，在討論濕空氣的主要物理性質(zhì)或狀

6、態(tài)參數(shù)及其相互關(guān)系時，是以單位質(zhì)量的干空氣為基準的。,8,1濕空氣中水蒸氣分壓p 依據(jù)分壓定律，濕空氣的總壓P等于干空氣的分壓pa和水蒸氣的分壓p之和?？倝阂欢〞r，空氣中水蒸氣分壓p越大，則空氣中水蒸氣含量也越大。 2濕度H 濕度表明空氣中水蒸氣的含量，又稱為濕含量或絕對濕度，即濕空氣中單位質(zhì)量干空氣所帶有的水蒸氣的質(zhì)量或濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量與干空氣質(zhì)量的比值，即濕度=濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量濕空氣中絕干空氣的質(zhì)量因氣體的質(zhì)量等于氣體的摩爾數(shù)乘以摩爾質(zhì)量。 3相對濕度 在一定溫度及總壓下，濕空氣中水蒸氣分壓p與同溫度下水的飽和蒸氣壓ps之比稱為相對濕度。,9,4濕空氣的比容vH 當(dāng)濕空氣的溫度

7、為t，濕度為H、總壓為P時，以1kg絕干空氣為基準的濕空氣體積稱為濕空氣的比容，又稱濕容積。 5濕空氣的比熱cH 當(dāng)濕空氣的溫度為t，濕度為H時，將濕空氣中1kg絕干空氣及相應(yīng)水汽的溫度升高（或降低）1所需（或放出）的總熱量，稱為濕空氣的比熱，簡稱濕熱。 6焓IH 當(dāng)濕空氣的溫度為t，濕度為H時，以1kg絕干空氣為基準的絕干空氣的焓與相應(yīng)水氣的焓之和為濕空氣的焓。,10,（1）干球溫度t 在濕空氣中，用普通溫度計所測得的溫度即為干球溫度，它是濕空氣的真實溫度，簡稱溫度t。 （2）濕球溫度tw 將濕球溫度計放在濕空氣氣流中所測得的溫度稱為濕球溫度。如圖8-2所示，是由兩個溫度計組合而成的干濕球溫

8、度計。左面的是普通溫度計，所測得的溫度是空氣的干球溫度。右面的溫度計感溫部分包以紗布，紗布的下端浸入水中，由于紗布的毛細管作用，紗布被水完全潤濕，這就是濕球溫度計，用其測得的溫度即為濕球溫度。,圖8-2 干濕球溫度計,7濕空氣的溫度 干球溫度、濕球溫度、絕熱飽和溫度及露點,11,從下面濕球溫度的測量方法可進一步認識濕球溫度的物理意義及濕球溫度名稱的由來。 如圖8-3所示。,圖8-3 濕球溫度測定機理,12,（3）絕熱飽和溫度tas 當(dāng)空氣在絕熱條件下被水汽所飽和，所顯示的溫度稱為絕熱飽和溫度。用tas表示。如圖8-4所示，設(shè)有溫度為t、濕度為H的不飽和空氣在一絕熱飽和器內(nèi)，與大量的水密切接觸，

9、水用泵循環(huán)，所以可以認為水溫完全均勻。,圖8-4 絕熱飽和器,13,因在絕熱情況下，故水向空氣中氣化時所需的潛熱，只能取自空氣中的顯熱，即空氣的濕度在增加，而溫度則在下降，但空氣的焓是不變的。這一過程稱為絕熱冷卻增濕過程。 絕熱冷卻過程進行至空氣被水汽所飽和，即達到穩(wěn)定狀態(tài)，此時空氣的溫度不再下降，而等于循環(huán)水的溫度，此穩(wěn)定狀態(tài)的溫度即為上述空氣的絕熱飽和溫度。 經(jīng)實驗測定證明，當(dāng)空氣溫度不太高，相對濕度不太低時，在一般情況下，對于水蒸汽空氣系統(tǒng)可以認為絕熱飽和溫度tas和濕球溫度tw的數(shù)值近似相等。,14,（4）露點td 將不飽和的空氣在總壓和濕度保持不變（不與水或濕物料接觸）的情況下，進行

10、冷卻而達到飽和狀態(tài)時的溫度，稱為空氣的露點。 綜上所述，對于表示濕空氣性質(zhì)的三個溫度，即干球溫度t、濕球溫度（或絕熱飽和溫度）與露點，有以下關(guān)系： 對于不飽和濕空氣 ttwtd 對于飽和濕空氣 t= tw = td,15,8.2.2 濕空氣的濕度圖及其應(yīng)用 1.濕度圖的構(gòu)造 如圖8-5所示,該圖是采用以溫度t為橫坐標、濕度H為縱坐標所繪制的溫度一濕度圖(tH圖)，簡稱濕度圖。圖8-5是根據(jù)總壓P101.3kPa繪制的。圖上任何一點都代表一定溫度和濕度的濕空氣的狀態(tài)。,16,圖8-5 濕空氣的tH圖（總壓101.3kPa）,17,圖中各線的意義如下： （1）等溫線，簡稱等t線，是與縱坐標平行的一

11、組直線。在同一根等t線上都具有相同的溫度值。 （2）等濕線，簡稱等H線，是與橫坐標平行的一組直線。在同一根等H線上都具有相同的濕度值。 （3）等相對濕度線，簡稱等線，是一組從坐標系原點（t0，H0）的附近散發(fā)出來的曲線，它是根據(jù)式（8-7）繪制的，當(dāng)P一定時，對于某一定值的，已知溫度t（即ps），就可以算得一個對應(yīng)的濕度H。將許多（t，H）點連接起來，就成為某一百分數(shù)的等線 。 從式（8-7）或濕度圖可知，當(dāng)濕空氣的H一定時，t越高，則越低，作為干燥介質(zhì)時吸水能力越強。 圖中100的曲線稱為飽和空氣線，這時空氣完全被水蒸汽所飽和，飽和空氣線的左上方是過飽和區(qū)域，這時濕空氣呈霧狀，不能用來干燥物

12、料。飽和空氣線的右下方是不飽和區(qū)域，這個區(qū)域中的空氣可以作為干燥介質(zhì)。,18,（4）絕熱冷卻線，簡稱等焓線，是一組在不飽和區(qū)域內(nèi)從左上方至右下方互不平行的傾斜線段，它是根據(jù)式（8-18）繪制的。自右下方沿線向左上方與100%的飽和空氣線相交的線段，表明濕空氣從干球溫度t絕熱冷卻增濕至tas而達到飽和的過程。 對于空氣一水系統(tǒng)，絕熱冷卻線與等濕球溫度線重合。故絕熱冷卻線又可稱為等濕球溫度線。所以，對某一狀態(tài)的濕空氣，若沿絕熱冷卻線向左上方與100的飽和空氣線相交，其交點所指出的溫度，即為該空氣的tas亦即tw。 （5）濕熱線，濕熱線是靠左半部的一條自左下方到右上方貫通全圖的一條直線。它是根據(jù)式（

13、8-9）繪制的。已知H，沿等H線與濕熱線相交，由交點向上在橫坐標上查取對應(yīng)的cH數(shù)值。,19,（6）水蒸汽分壓線。是靠左半部的一條自左下方到右上方貫通全圖的一條近似直線，它是根據(jù)式（8-3）繪制的。其數(shù)值可在圖的上方水蒸汽分壓數(shù)標線上查取。 （7）濕容積線。是在右上部的一組自左向右上方的傾斜直線。它是根據(jù)式（8-8）繪制的。當(dāng)式（8-8）中的H0時，繪出的線為干空氣的比容線。其數(shù)值可在圖左邊的濕容積數(shù)標線上查取。 （8）飽和容積線。是在左上方的一條曲線。它也是根據(jù)式（8-8）繪制的。其飽和容積數(shù)值可在圖左邊的濕容積數(shù)標線上查取。而對于一定溫度t和濕度H下空氣的濕容積vH，可從干空氣的比容線及飽

14、和容積線之間，根據(jù)H/Hs比值，用內(nèi)插法求得。,20,現(xiàn)將利用濕度圖查取空氣的各個狀態(tài)參數(shù)的方法步驟敘述如下：圖8-6中的A點代表一定狀態(tài)的濕空氣。,圖8-6 濕度圖的用法,2濕度圖的用法,21,現(xiàn)將利用濕度圖查取空氣的各個狀態(tài)參數(shù)的方法步驟敘述如下：圖8-6中的A點代表一狀態(tài)的濕空氣。由A點沿等t線向下，可在橫坐標上查得溫度t；由A點沿等H線向右，可在縱坐標上查得濕度H；由A點沿等H線向左與100%等線相交于C點（即A點空氣在濕度不變時冷卻到飽和狀態(tài)），再由C點沿等t線向下，在橫坐標上查得露點；由A點沿絕熱冷卻線向左上方與100%等線相交于D點，再由D點沿等t線向下，在橫坐標上查得絕熱飽和溫

15、度（即濕球溫度），若由D點沿等H線向右，則在縱坐標上可查得達到時的飽和濕度Has；,22,由A點沿等t線向上與100%線相交于B點，再由B點沿等H線向右，在縱坐標上可查得在干球溫度下達到飽和時的飽和濕度Hs；由A點沿等H線向左與濕熱線相交于E點，由E點沿等t線向上，在圖上邊的濕熱數(shù)標線上可查得濕比熱cH；由A點沿等t線向上與濕容積線相交于G點，再由G點沿等H線向左，在圖左邊的濕容積數(shù)標線上可查得對應(yīng)的濕容積vH；由A點作相鄰兩條絕熱冷卻線的平行線向左上方或右下方與圖左邊或右邊濕空氣的焓值數(shù)標線相交，可得對應(yīng)的焓值；由A點沿等H線向左與水蒸汽分壓線相交于K點，再由點K垂直向上，可在圖上邊的蒸汽分

16、壓數(shù)標線上查得對應(yīng)的水蒸汽分壓P。,23,由以上敘述可知，應(yīng)用濕度圖查取濕空氣的狀態(tài)參數(shù)時，須先確定代表濕空氣狀態(tài)的A點。通常是依下述已知條件之一來確定A點的?？赡艿囊阎獥l件是： （1）干球溫度t和濕球溫度tw；（2）干球溫度t和露點td；（3）干球溫度t和相對濕度。上述三種條件下確定濕空氣狀態(tài)點的方法可由圖8-7表明。,圖8-7 濕空氣狀態(tài)在濕度圖上的確定,24,濕空氣先通過預(yù)熱器被加熱，溫度升高而相對濕度降低。待達到工藝要求的溫度后，通入干燥器中與濕物料密切接觸，進行濕和熱的交換。熱空氣把熱量傳給濕物料，濕物料中水分不斷地向空氣中擴散，并被空氣帶走。干燥中水分蒸發(fā)所需的熱量全部由空氣預(yù)熱器

17、供給，或由預(yù)熱器供給一部分，另一部分由干燥器中設(shè)置的補充加熱器供給。,1.進料口 2.干燥器 3.卸料口 4.抽風(fēng)機 5、6.空氣預(yù)熱器和加熱器 圖8-9 空氣干燥器的操作簡圖,8.3 干燥器的物料衡算和熱量衡算 8.3.1 空氣干燥器的操作過程 圖9-9為空氣干燥器的操作簡圖，濕物料由進料口l送入干燥室2，借輸送裝置沿干燥器移動，干燥后的物料經(jīng)卸料口3卸出。冷空氣（濕空氣）由抽風(fēng)機4抽入空氣預(yù)熱器5，預(yù)熱到一定溫度后進入干燥器中。在干燥操作中，,25,8.3.2 物料衡算 1物料含水量的表示方法 （1）濕基含水量是指在整個濕物料中水分所占的質(zhì)量百分數(shù)，以w表示。 （2）干基含水量是指濕物料中

18、的水分質(zhì)量與絕干物料質(zhì)量之比的百分數(shù)，以X表示。 上述兩種含水量表示法之間的換算關(guān)系如下：,（8-20）,（8-20a）,26,2水分蒸發(fā)量W 在干燥過程中，濕物料的含水量不斷減少，但絕干物料量卻不會改變?，F(xiàn)對圖9-10所示的連續(xù)干燥器作物料衡算。,圖8-10 連續(xù)干燥器的物料衡算,27,令 Gc絕干物料的質(zhì)量流量，kg/s； G1進干燥器的濕物料的質(zhì)量流量，kg/s； G2出干燥器的濕物料的質(zhì)量流量，kg/s； w1、w2 濕物料與產(chǎn)品的濕基含水量，質(zhì)量分數(shù)或質(zhì)量百分數(shù)； X1、X2 濕物料與產(chǎn)品的干基含水量，kg水/kg絕干物料； L 干空氣的質(zhì)量流量，kg干空氣/s； H1 、H2 濕空

19、氣進、出干燥器的濕度，kg水/kg干空氣；,28,如果在干燥器中無物料損失，對絕干物料作物料衡算，則 對進、出口干燥器的水分作物料衡算 整理式（8-22）得 式中 W水分蒸發(fā)量，kg水/s。,（8-22）,（8-23）,（8-21）,29,3空氣消耗量 由式（8-23）可知，干燥過程所消耗的干空氣量為 蒸發(fā)1kg的水分所消耗的干空氣的量為 式中 l單位空氣消耗量，kg干空氣/kg水。 在干燥裝置中風(fēng)機所需的風(fēng)量是根據(jù)濕空氣的體積流量VS（m3/s）而定。濕空氣的體積可由干空氣的質(zhì)量流量與濕容積vH的乘積求取。即： 式中空氣的溫度t和濕度H由風(fēng)機所在部位的空氣狀態(tài)而定。,（9-24）,（9-25

20、）,（9-26）,30,8.3.3 熱量衡算 現(xiàn)對圖8-11所示的連續(xù)干燥器作熱量衡算。圖中所示冷空氣（t0、0、H0、I0）流經(jīng)預(yù)熱器加熱至t1，濕度不變，即H1=H0，其他狀態(tài)參數(shù)即t1、1及I1都發(fā)生變化。熱空氣通過干燥器時，空氣的濕度增加而溫度在下降，離開干燥器時為t2、2、H2及I2。進入干燥器的干空氣質(zhì)量流量為L。物料進出干燥器時的干基含水量分別為X1和X2，溫度為1和2 ，絕干物料的質(zhì)量流量為Gc。,圖8-11 連續(xù)干燥器熱量衡算示意圖,31,當(dāng)上述干燥過程達到穩(wěn)定后，熱量衡算方程式中各項數(shù)值可由下列各式算出。 1輸入熱量 （1）預(yù)熱器將空氣從t0加熱至t1所需要的熱量Q0（kW

21、）即 上式表明，熱消耗量Q0是隨t0的降低而增加的。所以，計算預(yù)熱器的傳熱面積時，應(yīng)以熱消耗量最大的冬季為基準。,（8-27）,32,2輸出熱量 （1）蒸發(fā)Wkg水/s（由1的水變?yōu)閠2的水蒸汽時）所需的熱量Q1（kW），即 式中 cW 水的比熱，取4.187kJ/kg； I2溫度為t2的水蒸氣的焓，kJ/kg。 代入上式得 （2）被干物料由1升溫至2所需的熱量Q2（kW），即 式中 cm濕物料的比熱，kJ/kg絕干料。 式中 cs絕干物料的比熱，kJ/kg絕干料。,（8-28）,（8-29）,（8-30）,33,（3）干燥器的熱損失Q3（kW）由傳熱熱損失公式計算。 （4）廢氣帶走的熱量Q4

22、（kW），因Wkg/s水汽帶走的熱量已計入Q1中，所以，隨廢氣帶走的熱量Q4，可按空氣濕度為計算，即將、t0的空氣升溫至t2，所需的熱量Q4為： 綜上所述，在穩(wěn)定的干燥過程中，輸入熱量應(yīng)等于輸出的熱量，故可寫出下列熱量衡算方程式： 或,（9-32）,34,將式（8-27）和式（8-31）代入上式得： 上式說明，空氣通過干燥器時，溫度由t1降至t2所放出的熱量，只用于：（1）蒸發(fā)水分Q1；（2）物料的升溫Q2；（3）補償熱損失Q3。 又因H0=H1，將式（8-24）代入（9-32），整理得： 上式表明了在干燥過程中空氣的溫度和濕度的變化關(guān)系。,（8-32）,（8-33）,35,8.3.4 干燥器

23、的熱效率和干燥效率 1干燥器的熱效率 空氣在干燥器內(nèi)所放出的熱量與空氣在預(yù)熱器中所獲得的熱量的比值，稱為干燥器的熱效率，以表示。 2干燥器的干燥效率 蒸發(fā)水分所需的熱量與空氣在干燥器內(nèi)放出的熱量的比值，稱為干燥器的干燥效率，以 表示。 干燥操作中干燥器的熱效率和干燥效率表示干燥器操作的性能，效率越高表示熱利用程度越好。,36,8.4 干燥速率 8.4.1 物料中所含水分的性質(zhì) 1平衡水分和自由水分 根據(jù)在一定的空氣條件下，物料中所含水分能否用干燥方法除去，劃分為平衡水分和自由水分。 大多數(shù)固體物料與一定狀態(tài)的濕空氣共存時，物料中必有一定量不可除去的水分。這部分不能除去的水分，稱為平衡水分。平衡

24、水分的數(shù)值不僅與物料的性質(zhì)有關(guān)，還受空氣狀態(tài)的影響。濕空氣的相對濕度越大或溫度越低則平衡水分的數(shù)值越大。,37,圖8-12是某些物料在25時的平衡含水量X*與空氣相對濕度之間的關(guān)系曲線干燥平衡曲線。 物料的含水量大于平衡含水量時，含水量與平衡含水量之差稱為自由水分或自由含水量：自由水分是在一定空氣狀態(tài)下能用干燥的方法除去的水分。但在實際干燥操作中，自由水分往往也只能被除去一部分，物料所含總水分是自由水分和平衡水分之和。,圖8-12 25時某些物料的平衡水分,38,2結(jié)合水分和非結(jié)合水分 根據(jù)物料中水分被除去的難易程度，劃分為結(jié)合水分和非結(jié)合水分。 結(jié)合水分是指存在于物料滲透膜內(nèi)部、溶液中和毛細

25、管中的水分。它與固體物料結(jié)合力強，是較難除去的水分。其蒸氣壓低于同溫度下純水的飽和蒸氣壓。若物料中只存在結(jié)合水分時，干燥過程中水汽至空氣主體的擴散推動力是隨過程的進行逐漸下降的。 非結(jié)合水分是指存在于物料表面的吸附水分以及較大孔隙中的水分。它與固體物料結(jié)合力弱，是容易除去的水分。其蒸氣壓等于同溫度下純水的飽和蒸氣壓。,39,在一定溫度下，劃分平衡水分和自由水分是根據(jù)物料的性質(zhì)和所接觸的空氣狀態(tài)而定。而劃分結(jié)合水分和非結(jié)合水分只是根據(jù)物料的性質(zhì)而定。固體物料中幾種水分的關(guān)系如圖8-13所示，圖中AB是平衡曲線，A點表示在空氣相對濕度為的情況下物料的平衡水分，而大于A點的水分是由由水分。B點是平衡

26、曲線與 =100%的交點，B點以下的水分是結(jié)合水分，而大于B點的水分是非結(jié)合水分。,圖8-13 固體物料中的水分,40,自由水分,3幾種水分的關(guān)系,物料中所含水分,平衡水分不能除去的結(jié)合水分,能除去的結(jié)合水分,非結(jié)合水分首先除去的水分,41,1干燥速率和干燥速率曲線 單位時間內(nèi)在單位干燥面積上被干燥物料氣化的水分質(zhì)量，稱為干燥速率，用符號U表示。 圖8-15表示在空氣狀態(tài)恒定時典型的干燥速率曲線。圖中縱坐標是干燥速率U，橫坐標是物料的干基含水量X。從干燥速率曲線可以看出，干燥過程明顯地分成等速干燥和降速干燥兩個階段。 綜上所述，當(dāng)物料的含水量大于臨界含水時，屬于等速干燥階段；當(dāng)物料含水量小于時

27、，屬于降速干燥階段。在平衡含水量X*時，干燥速率U等于零。實際生產(chǎn)中物料常被干燥到和X*之間。,8.4.2 干燥速率及其影響因素,圖8-15 恒定干燥條件下干燥速率曲線,42,2影響干燥速率的因素 影響干燥速率的因素主要是物料的狀況、干燥介質(zhì)的狀態(tài)、干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)和物料流程等幾個方面?，F(xiàn)就其中較為重要的影響因素討論如下：,（1）濕物料的性質(zhì)和形狀，包括濕物料的物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、形狀及大小、物料層的厚薄以及水分的結(jié)合方式等。 （2）濕物料本身的溫度。濕物料本身的溫度愈高，則干燥速率愈大。在干燥器中濕物料的溫度又與干燥介質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。 （3）物料的含水量，包括物料的最初、最終的含水量以及臨界含水

28、量。,43,（4）物料的堆置方法。對細粒物料，可使其懸浮或分散在氣流中，若懸浮受到限制，則可加強攪拌。而對既不能懸浮又不能攪拌的大塊物料，則可將其懸掛而使其全部表面充分暴露在氣流之中。 （5）干燥介質(zhì)的溫度。當(dāng)干燥介質(zhì)（熱空氣）的濕度不變時，其溫度愈高，則干燥速率愈大，但要以不損害被干燥物料的品質(zhì)為原則。此外，要防止由于干燥過快，物料表面形成硬殼而減小以后的干燥速率，使總的干燥時間加長。 （6）干燥介質(zhì)的濕度。當(dāng)干燥介質(zhì)（熱空氣）的溫度不變時，其相對濕度愈低，水分的汽化愈快，尤其是在表面汽化控制時最為顯著。,44,（7）干燥介質(zhì)的速度。增加干燥介質(zhì)的速度，可以提高表面汽化控制階段的干燥速率；在內(nèi)部擴散控制階段，氣速對干燥速率影響不大。 （8）干燥介質(zhì)的流向。流動方向與物料的汽化表面垂直時，干燥速率最快，平行時則差。其原因可用氣體邊界層的厚薄來解釋。即干燥介質(zhì)流動方向與物料的汽化表面垂直時的邊界層之厚度要比平行時為薄。 （9）干燥器的構(gòu)造。上述各項因素都和干燥器的構(gòu)造有關(guān)。許多