【正文】 τ2 ， X=X2； 在降速干燥階段， U是變量，可采用以下兩種方法進行計算： ?圖解積分法： 將 1/U對各相應(yīng)的 X進行標繪，量出介于所得曲線與橫軸兩界限 X2Xc間的面積，其數(shù)值即為所求的積分值。 ?近似計算法 )( eX XXkddXAGU ?????式中 Xe—— 平衡含水量 kX—— 系數(shù)，直線 CE的斜率 eccX XXUk?? 連接臨界點 C與平衡含水量 E的直線來代替降速階段的干燥速率，該近似方法認為在降速干燥階段，干燥速率與物料中的自由水分成正比，即 ecec XXXXUU???eeccecXXececXXXXXXUXXAGXXdXUXXAGUdXAGdcc?????????????? ???202ln)()()( 222??? 1 干燥器的分類 ?按操作壓強分 ：常壓干燥器、真空干燥器； ?按供熱方式分 ：對流干燥器、傳導(dǎo)干燥器、輻射干燥器、介電加熱干燥器； ?按操作方式分 ：連續(xù)式、間歇式； ?按介質(zhì)和物料的相對運動方向分 ：并流、逆流、錯流干燥器； 第六節(jié) 干燥設(shè)備 ?并流、逆流、錯流干燥器的特點 ?并流： 含水量高的物料與溫度最高而濕度最低的介質(zhì)相接觸，在進口端的干燥推動力大，在出口端的推動力小。 適用情況 ： （ 1）干物料不耐高溫而濕物料允許快速干燥； 在干燥第一階段，物料溫度始終維持在濕球溫度，到第二階段，物料溫度才逐漸上升，但此時介質(zhì)溫度已下降，物料不致于過熱。 （ 2）物料的吸濕性小或最終水分要求不很低； 物料在出口處與溫度最低、濕度最高（即相對濕度最大）的介質(zhì)接觸，其平衡水分高。 ?逆流 ：物料與干燥介質(zhì)的運動方向相反，干燥推動力在干燥器中分布較均勻。 適用情況 ： （ 1）濕物料不宜快干而干物料能耐高溫； （ 2）物料的吸濕性強或最終含水量要求低； 注 ：在逆流時，濕物料進入的溫度不應(yīng)低于干燥介質(zhì)在此處的露點，否則濕度高的干燥介質(zhì)中有一部分水蒸氣會冷凝在濕物料上，從而增加干燥時間。 ?錯流 ： 高溫介質(zhì)與物料運動方向相垂直，如果物料表面都與濕度小、溫度高的介質(zhì)接觸，可獲得較高的推動力，但介質(zhì)的用量和熱量的消耗也較大。 適用情況 ： （ 1）物料在干燥的始、終都允許快速干燥和高溫； （ 2）要求設(shè)備緊湊（過程速度大）而允許較多的介質(zhì)和能耗。 ?優(yōu)點 ：構(gòu)造簡單、制造容易、適應(yīng)性強。 ?缺點 ：干燥不均勻，干燥時間長，勞動強度大，操作條件差。 ?適用于 干燥粒狀、片狀和膏狀物料，批量小、干燥程度要求高、不允許粉碎的脆性物料，以及隨時需要改變風(fēng)量、溫度和濕度等干燥條件的情況。 2 廂式干燥器（盤式干燥器） 箱式干燥器 車廂式干燥器 濕物料進口 干燥產(chǎn)品 熱空氣 廢氣 帶式干燥器是使用環(huán)帶作為輸送物料的干燥器。運輸帶通常用帆布、橡膠、金屬絲網(wǎng)制成，以金屬絲網(wǎng)居多。 帶式干燥器 ?優(yōu)點 ：對流傳熱系數(shù)和傳熱溫度差大，干燥器的體積小，干燥速率快，物料停留時間短，可在高溫下干燥；熱利用率高；設(shè)備緊湊，結(jié)構(gòu)簡單；可以完全自動控制。 ?缺點 ：氣流在系統(tǒng)中壓降較大；干燥管長；在干燥過程中存在摩擦，易將產(chǎn)品磨碎；分離器的負荷大。 ?適用于 在潮濕狀態(tài)下仍能在氣體中自由流動的顆粒物料，可利用高速的熱氣流使粉、粒狀的物料懸浮于其中，在氣力輸送過程中進行干燥。 氣流干燥器 氣流式干燥系統(tǒng) 干燥管 干物料 旋風(fēng)分離器 蒸汽 冷凝水 冷空氣 熱空氣 板式換熱器 廢氣 風(fēng)機 ?工作原理：散粒狀物料由床側(cè)加料器加入，熱氣流通過多孔分布板與物料層接觸，氣流速度保持在臨界流化速度和帶出速度之間，顆粒即能在床層內(nèi)形成流化，顆粒在熱氣流中上下翻動與碰撞，與熱氣流進行傳熱和傳質(zhì)而達到干燥的目的。當床層膨脹到一定高度時，床層空隙率增大而使氣流流速下降，顆粒又重新落下而不致被氣流所帶走。經(jīng)干燥之后的顆粒由床側(cè)出料管卸出，氣流由頂部排出，并經(jīng)旋風(fēng)分離器回收其中夾帶的粉塵。 ?優(yōu)點 ：顆粒在干燥器內(nèi)的停留時間可任意調(diào)節(jié)；氣流速度小，物料與設(shè)備的磨損較輕，壓降?。粋鳠崦娲?，物料的最終含水量低；結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。 ?缺點 ：因顆粒在床層中高度混合，則可引起物料的短路和返混，物料在干燥器內(nèi)的停留時間不均勻。 沸騰床干燥器 （ 流化床干燥 ） 流化床式干燥器 多室式流化床干燥器 原理及流程 ： 物料從窄截面處加入，被進口氣體夾帶并進行輸送，同時使物料沿器壁返回床層，從而使物料形成循環(huán)運動。物料循環(huán)頻率與氣速有關(guān)。物料在干燥器的擴大部分物料呈沸騰狀態(tài)，在此被干燥。 噴動床干燥器 噴動床干燥器 干物料 干物料 廢氣 風(fēng)機 旋風(fēng)分離器 噴動床干燥器 濕物料 ?原理 ：用噴霧器將稀料液噴成細霧滴分散于熱氣流中，使水分迅速蒸發(fā)而達到干燥的目的。通常霧滴直徑為 10~60um， 每升溶液具有 100~600m2的蒸發(fā)面積。 ?噴霧器的類型 ：離心噴霧器、壓力噴霧器、氣流噴霧器。 ?優(yōu)點 ：干燥時間短，適于熱敏性物料；所得產(chǎn)品為空心顆粒，溶解性好，質(zhì)量高；操作穩(wěn)定；能連續(xù)、自動化生產(chǎn)；由料液直接獲得粉末產(chǎn)品，省去了蒸發(fā)、結(jié)晶、分離和粉碎操作。 ?缺點 ：體積傳熱系數(shù)低；設(shè)備體積龐大；操作彈性較小，熱利用律低、能耗大。 噴霧干燥器 （ spray dryer） 廢氣 干物料 旋風(fēng)分離器 蒸汽 冷凝水 冷空氣 熱空氣 板式換熱器 離心式噴霧器 壓力式噴霧器 氣流式噴霧器 ?主要部件 ： ?優(yōu)點： 處理量大，適應(yīng)性強，生產(chǎn)能力大，操作控制方便，干燥時間可藉調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速來控制，產(chǎn)品質(zhì)量均勻。 ?缺點 ：設(shè)備笨重，熱利用率低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大。 ?轉(zhuǎn)筒：呈傾斜狀，在旋轉(zhuǎn)時，借助重力的作用使物料向低端輸送。 ?抄板：將物料抄起后再灑下，增大干燥面積，提高干燥速率；同時促進物料向前運動。 轉(zhuǎn)筒干燥器 （回轉(zhuǎn)式干燥器） 滾筒式干燥器 ?優(yōu)點：動力消耗少，干燥時間和干燥強度易調(diào)節(jié)。 ?間接加熱的連續(xù)干燥器，適用于溶液、懸浮液、膠體溶液等流動性物料的干燥。 滾筒式干燥器 例 1 已知濕空氣的總壓力為 ，相對濕度為 70%，干球溫度為 293K，試用計算公式求： 濕度 H； 露點 td。 將每小時 100kg干空氣從 293K升溫至 370K時所需的熱量； 每小時送入預(yù)熱器的濕空氣體積 V。 例 2 在連續(xù)逆流干燥器中，用熱空氣干燥某種固體濕物料。已知空氣狀況為：進干燥器時空氣的濕度為 、焓為120kJ/kg干空氣；出干燥器時空氣的溫度為38℃ 。 物料狀況為：進、出干燥器時物料含水量分別為 /kg絕干料和 kg水/kg絕干料；進、出口溫度分別為 27℃ 和 63℃ 。絕干物料流量為 450kg絕干料 /h。絕干物料比熱容為 (kg℃) 。假設(shè)干燥器的熱損失為 5kW，試求空氣流量。 例 3 在常壓連續(xù)理想干燥器中，用通風(fēng)機將空氣送至預(yù)熱器，經(jīng) 120℃ 飽和蒸汽加熱后進入干燥器以干燥某種濕物料。已知空氣狀況為：進預(yù)熱器前濕空氣中水氣分壓 p0=、溫度為 15℃ ，進干燥器前的溫度為 90℃ ，出干燥器后的溫度為 50℃ 。物料狀況為：進干燥器前X1= /kg絕干料，出干燥器后 X2=水 /kg絕干料。干燥器的生產(chǎn)能力為 250kg/h（按干燥產(chǎn)品計）。預(yù)熱器的總傳熱系數(shù)為50W/（ m2℃ ）。試求通風(fēng)機的送風(fēng)量和預(yù)熱器的傳熱面積。 例 4 將某濕物在恒定干燥條件下進行間歇干燥，經(jīng) 6h的干燥，其含水量由 （干基，下同）降至 。試求在相同的操作條件下，將該物料由含水量 。已知物料的臨界含水量為 （干基），平衡含水量為 （干基）。降速階段中干燥速率曲線為直線。 例 5 某板狀物料的干燥速率與所含水分成比例，其關(guān)系可用下式表示： dX/dτ =KX 設(shè)在某一干燥條件下，此物料在 30min后，自初重 66kg減至 50kg。如欲將此物料在同一條件下，自原含水量干燥到原來含水量的 50%的水分需多長時間？已知此物料的絕對干物料質(zhì)量為 45kg。 第八章完 演講完畢，謝謝觀看！