下载文档原格式
干燥物料及热量衡算的解读（1-6） （1-7）所以 （1-8）由此可得： ，物料处理量，kg/h；产品量，kg/h；蒸发水量，kg/h；绝干物料量，kg；物料湿基含水率，%；为：或 （1-10）物料的湿基含水率为：即： （1-11）在干燥过程中，物料中的含水率总是在变化，只有绝干物料量不变，计算时常将湿基含水率换算成干基含水率。
干基含水率c应为：即： （1-12）两种含水率之间的换算关系为：蒸发水量，kg/h；绝干物料量，kg/h；湿基含水率，%；根据公式，干基含水率为：一般情况下，产品中总是残存部分水分，在计算实际蒸发水量时，应计算出物料初始状态和产品的干基含湿量，然后计算蒸发水量：W=Gs（c1-c2） （1-15）式中 c1、c2-干基含水率，kg/kg。
因干燥前后绝干物料量不变，则对绝干物料作物料二、空气消耗量的计算（1-17）由此可得（1-18）这是一个水分平衡式，式左端所代表的物料脱水量等于右端空气带出的水量。
热时加热器进出口空气绝干空气消耗量，kg/h；环境空气湿度，kg（水）/kg；量为基准。
以即 。
所以 （1-22）为了计算方便，可查表1。
干燥过程空气的消耗量一般由三个物理量决定，①能容纳所蒸发的水分量；②能带入干燥设备足够的热量；（1-23）式中 t m1、t m2-物料进入和离开干燥设备的温度，在不计物料和输送装置耗热和向周围散热的理想情（1-24） （1-25）式中 C s-绝干物料比热容，kJ/（kg·℃）；水的比热容，kJ/（kg·℃）；、w-物料和产品的含水率，%。
1w m1a这一结果表明，在理想干燥设备中，空气焓值的增加是靠液体变成蒸汽时的热量。
如果给此式两边同除以蒸发水量W，并令 。
于是：单位能量消耗量，kJ/kg（水）；单位蒸发水分所需要的绝干空气量， ，单位为干燥器的料车等。
通过干燥室输送设备的质量，kg/h；输送设备材料的比热容，kJ/kg；进出干燥设备输送设备的温度。
第五章干燥操作技术知识目标：●熟悉湿空气性质；●掌握固体物料干燥过程的相平衡；●掌握干燥过程基本计算；●了解典型干燥设备的工作原理、结构特点。
能力目标：●掌握干燥基本操作。
在化工、制药、纺织、造纸、食品、农产品加工等行业，常常需要将固体物料中的湿分除去，以便于贮藏、运输及进一步加工，达到生产规定的要求。
除去固体物料中湿分的方法称为去湿。
去湿的方法很多，其中用加热的方法使水分或其它溶剂汽化，除去固体物料中湿分的操作，称为固体的干燥。
工业上干燥有多种方法，其中，对流干燥在工业上应用最为广泛。
本章将主要介绍以空气为干燥介质、湿分为水分的对流干燥。
查一查从其它角度划分，干燥还有哪些种类？第一节干燥器的结构及应用在工业生产中，由于被干燥物料的形状和性质不同，生产规模或生产能力也相差较大，对干燥产品的要求也不尽相同，因此，所采用干燥器的型式也是多种多样的。
图5-1～图5-6为常见的几种干燥器，它们的构造、原理、性能特点及应用场合可见表5-1。
表5-1干燥器的性能特点及应用场合。
知识窗固体物料的去湿方法除去固体物料中湿分的方法称为去湿。
去湿的方法很多，常用的有：1.机械分离法即通过压榨、过滤和离心分离等方法去湿。
这是一种耗能较少、较为经济的去湿方法，但湿分的除去不完全，多用于处理含液量大的物料，适于初步去湿。
2.吸附脱水法即用固体吸附剂，如氯化钙、硅胶等吸去物料中所含的水分。
这种方法去除的水分量很少，且成本较高。
3.干燥法即利用热能，使湿物料中的湿分气化而去湿的方法。
按照热能供给湿物料的方式，干燥法可分为：（1）传导干燥热能通过传热壁面以传导方式传给物料，产生的湿分蒸汽被气相(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。
（2）对流干燥使干燥介质直接与湿物料接触，热能以对流方式加入物料，产生的蒸汽被干燥介质带走。
（3）辐射干燥由辐射器产生的辐射能以电磁波形式达到物体的表面，为物料吸收而重新变为热能，从而使湿分气化。
⼲燥过程的物料平衡与热平衡计算⼲燥过程的物料与热平衡计算1、湿物料的含⽔率湿物料的含⽔率通常⽤两种⽅法表⽰。
(1)湿基含⽔率：⽔分质量占湿物料质量的百分数，⽤ω表⽰。
(2)⼲基含⽔率：由于⼲燥过程中，绝⼲物料的质量不变，故常取绝⼲物料为基准定义⽔分含量。
把⽔分质量与绝⼲物料的质量之⽐定义为⼲基含⽔率，⽤χ表⽰。
(3)两种含⽔率的换算关系：2、湿物料的⽐热与焓(1)湿物料的⽐热m C湿物料的⽐热可⽤加和法写成如下形式：式中：m C —湿物料的⽐热，()C kg J ο?绝⼲物料/k ；s C —绝⼲物料的⽐热，()C kg J ο?绝⼲物料/k ；w C —物料中所含⽔分的⽐热，取值4.186()C kg J ο?⽔/k(2)湿物料的焓I '湿物料的焓I '包括单位质量绝⼲物料的焓和物料中所含⽔分的焓。
(都是以0C ο为基准)。
式中：θ为湿物料的温度，C ο。
3、空⽓的焓I空⽓中的焓值是指空⽓中含有的总热量。
通常以⼲空⽓中的单位质量为基准称作⽐焓，⼯程中简称为焓。
它是指1kg ⼲空⽓的焓和它相对应的⽔蒸汽的焓的总和。
空⽓的焓值计算公式为：或()χχ2490t 1.881.01I ++=式中；I —空⽓(含湿)的焓，绝⼲空⽓kg/kg ；χ—空⽓的⼲基含湿量，绝⼲空⽓kg/kg ；1.01—⼲空⽓的平均定压⽐热，K ?kJ/kg ；1.88—⽔蒸汽的定压⽐热，K ?kJ/kg ；2490—0C ο⽔的汽化潜热，kJ/kg 。
由上式可以看出，()t 1.881.01χ+是随温度变化的热量即显热。
⽽χ2490则是0C ο时kg χ⽔的汽化潜热。
它是随含湿量⽽变化的，与温度⽆关，即“潜热”。
4、⼲燥系统的物料衡算⼲燥系统的⽰意图如下：(1)⽔分蒸汽量W按上述⽰意图作⼲燥过程中的0⽔量与物料平衡，假设⼲燥系统中⽆物料损失，则：2211χχG LH G LH +=+ ⽔量平衡式中：W —单位时间内⽔分的蒸发量，s kg /；G —单位时间内绝⼲物料的流量，/s 绝⼲物料kg ；21H H ，—分别为⼲燥介质空⽓中的进⼊和排出⼲燥器的⽔分含量，绝⼲空⽓⽔/kg kg ；L —单位时间内消耗的绝⼲空⽓量，s /kg 绝⼲空⽓。
干燥过程的物料衡算和热量衡算
2007-03-30 08:25
干燥过程的物料衡算和热量衡算
对干燥流程的设计中，物料衡算解决的问题：
/index/wxh-dxs/6-3.htm
（1）物料气化的水分量W（或称为空气带走的水分量）；
（2）空气的消耗量（包括绝干气消耗量L和新鲜空气消耗量L0）。
而热量衡算的目的，是计算干燥流程的热能耗用量及各项热量分配（即预热器换热量，干燥器供热量及干燥器热损失）。
一、湿物料中含水率表示法
湿物料＝水分＋绝干物料
（一）湿基含水量
工业上常用这种方法表示湿物料的含水量。
（二）干基含水量X
X＝湿物料中水分质量／湿物料中绝干料质量（８－１３）式中X――湿物料的干基含水量，kg水分.(kg绝干料)-1。
两者关系：
二、干燥器的物料衡算
图８－７各流股进、出逆流干燥器的示意图
图８－７中，G――绝干物料流量，kg绝干料.s-1；
L――绝干空气消耗量，kg绝干气.s-1；
H1 ,H2――分别为湿空气进、出干燥器时的湿度，kg.（kg绝干气）-1；
G1 ,G2――分别为湿物料进、出干燥器时的流量，kg湿物料.s-1； X1 ,X2――分别为湿物料进、出干燥器时的干基含水量，kg水分.（kg绝干料）-1。
（一）水分蒸发量W
（二）空气消耗量L
对干燥器作水分物料衡算：
则：
式中――每蒸发１kg水分消耗的绝干空气量，称为单位空气消耗量，kg绝干气.(kg水分)-1；
L――单位时间内消耗的绝干空气量，kg绝干气.s-1。
说明：
(1)新鲜空气用量
式中 H0――空气进预热器前的湿度，kg.(kg绝干气)-1。
(1)风机入口风量，即新鲜空气的体积V0。
三、干燥系统热量衡算
热量衡算可以确定各项热量的分配和消耗量，可作为计算空气预热器的传热面积，加热剂用量，干燥器热效率和干燥效率的依据，流程示意图如图８－８所示。
（二）非等焓过程
１．若<０，则I2< I1。
如图８－１０所示，干燥过程沿BC1变化，该线在等焓线以下，斜率小于等焓线。
２．若>０，即补充热量大于消耗热量，则。
３．若＝W（2490+1.88t1）
说明补充的热量恰好等于水分蒸发所需热量，则干燥过程经历等温增湿过程。
五、干燥系统的热效率
＝蒸发水分所需热量／向干燥系统输入的总热量100％
当空气出干燥器时温度降低而湿度增高时，会提高，但t2过低而H2过高，会使物料返潮，所以应综合考虑。
