物料干燥技術(shù)培訓(xùn)課件(編輯修改稿)
2025-02-03 14:51 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1w1） =1000（ ） =900kg絕干料/h 解 ：（ 1）水分蒸發(fā)量：將物料的濕基含水量換算為干基含水量，即 水分蒸發(fā)量為 W=G（ X1X2） =900（ ） = /h （ 2）空氣消耗量 21 194 0 / 8WL k g hHH? ? ??? 絕 干 氣原濕空氣的消耗量為： L?=L（ 1+H1） =1940（ 1+） =1960kg濕空氣 /h 水絕干氣 kgkgHHl / 1112?????（ 3）干燥產(chǎn)品量 1212211 1 1000 918. 4 /1 1 1000 918. 5 /wG G k g hwG G W k g h? ?? ? ? ?? ? ? ? ?單位空氣消耗量（比空氣用量）為： Qp—— 預(yù)熱器的傳熱速率， kw； QD—— 向干燥器中補(bǔ)充熱量的速率， kw； QL—— 干燥器的熱損失速率， kw L H0,t0,I0 L H1,t1,I1 Qp QD G2,X2,θ2,I?2 L H2,t2,I2 G1,X1,θ1,I?1 QL 預(yù)熱器 干燥器 通過(guò)干燥器的熱量衡算可以確定物料干燥所消耗的熱量或干燥器排出空氣的狀態(tài) (H2， t2， I2 )。 三、熱量衡算 1 預(yù)熱器的熱量衡算 )( 0110IILQLIQLIpp????2 干燥器的熱量衡算 LDLDQIIGIILIGLIQIGLI??????????????)()( 121222113 干燥系統(tǒng)消耗的總熱量 LDpQIIGIILQ?????????)()( 1202若忽略預(yù)熱器的熱損失，以 1s為基準(zhǔn)，則有 濕物料的焓 ???? mwsws cXccXccI ?????? )(? ?? ?LmvgLmmvgvgLDpQGcHHIttcLQccGIHtcIHtcLQIIGIILQ???????????????????????)()()()()()()()(120230211220232221202????假設(shè) ： （ 1）新鮮空氣中水蒸氣的焓等于離開(kāi)干燥器時(shí)廢空氣中水蒸氣的焓，即： Iv0=Iv2。 （ 2） 進(jìn)出干燥器的濕物料比熱相等，即：Cm1=Cm2=Cm。 由于 20()W L H H??2 0 2vvI r c t??2 0 0 2 2 12 0 2 2 1( ) ( ) ( ) ( ) ( 2490 ) ( )pDg v m LmLQ Q QL c t t W r c t G c QL t t W t G c Q??????? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 由上式可以看出：向系統(tǒng)輸入的熱量用于：加熱空氣、加熱物料、蒸發(fā)水分、熱損失等四個(gè)方面。 4 干燥系統(tǒng)的熱效率 %100??量向干燥系統(tǒng)輸入的總熱蒸發(fā)水分所需的熱量?蒸發(fā)水分所需的熱量為： 2( 249 0 ) 100%WtQ? ???定義 ： 若忽略濕物料中水分代入系統(tǒng)中的焓，則有 Qv=W(2490+) ?使離開(kāi)干燥器的空氣溫度降低，濕度增加（注意吸濕性物料）； ?提高熱空氣進(jìn)口溫度（注意熱敏性物料 ）； ?廢氣回收，利用其預(yù)熱冷空氣或冷物料； ?注意干燥設(shè)備和管路的保溫隔熱，減少干燥系統(tǒng)的熱損失。 提高熱效率的措施 例：某糖廠(chǎng)的回轉(zhuǎn)干燥器的生產(chǎn)能力為 4030kg/h（ 產(chǎn)品），濕糖含水量為%，于 310C進(jìn)入干燥器，離開(kāi)干燥器時(shí)的溫度為 360C ，含水量為%，此時(shí)糖的比熱為 ?0C 。干燥空氣的初始狀況為：干球溫度 200C ，濕球溫度 170C ，預(yù)熱至 970C后進(jìn)入干燥室。空氣自干燥室排出時(shí)，干球溫度為 400C ，濕球溫度為 320C ，試求 ： （ 1）蒸發(fā)的水分量；（ 2）新鮮空氣用量；（ 3）預(yù)熱器蒸氣用量，加熱蒸氣壓為 200kPa（ 絕壓）；（ 4）干燥器的熱損失， QD=0；（ 5） 熱效率 。 t0=200C tw0=170C t1=970C Qp QD=0 G2=4030kg/h w2=% θ2=360C t2=400C tw2=320C θ1=310C w1=% QL 預(yù)熱器 干燥器 例題 解 ： 絕干料水絕干料水kgkgwwXkgkgwwX/%%1/%%1222111??????????進(jìn)入干燥器的絕干物料為 G=G2（ 1w2） =4030（ %） = /h 水分蒸發(fā)量為 W=G（ X1X2） =（ ） = /h （ 1）水分蒸發(fā)量：將物料的濕基含水量換算為干基含水量，即 （ 2）新鮮空氣用量：首先計(jì)算絕干空氣消耗量。 21 287 / 65 1WL k g hHH? ? ???絕 干 氣絕干空氣消耗量為： 新鮮空氣消耗量為： L?=L（ 1+H0） =（ 1+） =2909kg新鮮空氣 /h 由圖查得：當(dāng) t0=200C， tw0=170C時(shí)， H0= /kg絕干料； 當(dāng) t2=400C， tw2=320C時(shí)， H2= /kg絕干料。 查 HI圖，得 （ 3）預(yù)熱器中的蒸氣用量 查飽和蒸氣壓表得： 200kPa（ 絕壓）的飽和水蒸氣的潛熱為 kJ /kg， Qp=L(I1I0)=（ 12748） = 105kJ /h 故蒸氣消耗量為： 105/=103kg/h I0=48kJ/kg干空氣； I1= 127kJ/kg干空氣； I2= 110kJ/kg干空氣 （ 4）干燥器的熱損失 2 0 2 2 154 ( ) ( 2490 ) ( ) 10 0 ( 40 20) ( 2490 40) ( 36 31 ) 10 /L p D mQ Q Q L t t W t G ck J h??? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ???（ 5）熱效率 25( 249 0 ) ( 249 0 40)100% 10 %WtQ?? ? ? ?? ? ???若忽略濕物料中水分帶入系統(tǒng)中的焓，則有 在常壓連續(xù)理想干燥器中，用通風(fēng)機(jī)將空氣送至預(yù)熱器，經(jīng)1200C飽和蒸氣加熱后進(jìn)入干燥器以干燥某種物料。已知空氣狀況為：進(jìn)預(yù)熱器前濕空氣中水蒸氣分壓 p0=， 溫度為 150C，進(jìn)干燥器前的溫度為 900C，出干燥器后的溫度為500C。物料狀況為：進(jìn)干燥器前 X1= /kg絕干料，出干燥器后 X2= /kg絕干料。干燥器的生產(chǎn)能力為 250kg/h（ 按干燥產(chǎn)品計(jì)），預(yù)熱器的總傳熱系數(shù)為 50w/m20C。 試求通風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量和預(yù)熱器的傳熱面積。 課外習(xí)題 aw 含水量 水分活度 ：水蒸氣分壓 pv與同溫度下純水的飽和蒸氣壓ps之比。 物料的水分活度與其含水量和溫度有關(guān)。一定溫度下水分活度與含水量的關(guān)系曲線(xiàn)稱(chēng)為吸著等溫線(xiàn)。 水分活度不僅與物料的貯藏性有關(guān)，而且決定了干燥進(jìn)行的方向。 awφ時(shí)，吸附水分； aw=φ時(shí)，達(dá)到平衡； awφ時(shí)，解吸水分（干燥）； 第四節(jié) 濕物料的性質(zhì)及干燥機(jī)理 一、濕物料的水分活度 劃分依據(jù)：物料所含水分能否用干燥方法除去。 物料中的水分與一定溫度 t、 相對(duì)濕度 φ的不飽和濕空氣達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)物料所含水分稱(chēng)為該空氣條件 (t、 φ )下物料的 平衡水分 。 在干燥過(guò)程中能除去的水分只是物料中超出平衡水分的那一部分，稱(chēng)為 自由水分 。 ?平衡水分隨物料的種類(lèi)及空氣的狀態(tài) (t， φ)不同而異。 ?平衡水分代表物料在一定空氣狀況下可以干燥的限度。 二、平衡水分 (equilibrium water)和自由水分(free water) 劃分依據(jù)：根據(jù)物料與水分結(jié)合力的狀況 1 結(jié)合水分 包括物料細(xì)胞壁內(nèi)的水分、物料內(nèi)毛細(xì)管中的水分、及以結(jié)晶水的形態(tài)存在于固體物料之中的水分等。 特點(diǎn) ：籍化學(xué)力或物理化學(xué)力與物料相結(jié)合的，由于結(jié)合力強(qiáng)，其蒸汽壓低于同溫度下純水的飽和蒸汽壓，致使干燥過(guò)程的傳質(zhì)推動(dòng)力降低，故除去結(jié)合水分較困難。 三、結(jié)合水分 (bound water)與非結(jié)合水分 (unbound water)
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