【正文】 X： 濕物料中的水分與絕干物料的質(zhì)量比 。 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 hkJGctwttLQmDpL/)3136()()2040()()()(4512202????????????????????????? ??（ 5）熱效率 %)(%100)(52?????????Qtw?若忽略濕物料中水分帶入系統(tǒng)中的焓，則有 Problems 2 P355: Exercises and （思考題） 第四節(jié) 物料的平衡含水量與干燥速率 一、濕物料水分含量的表示方法 濕物料是絕干固體與液態(tài)濕分的混合物 。 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/0 0 1 %%1/0 1 2 %%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：首先計算絕干空氣消耗量。干燥用空氣的初始狀況為：干球溫度 200C ，濕球溫度 170C ，預(yù)熱至 970C后進(jìn)入干燥室。 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： %100) 90( 2 ??? Q tw?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）； ?部分廢氣循環(huán)操作，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。239。239。 立筒式金屬體燃煤 間接加熱熱風(fēng)爐 干燥器的熱量衡算 熱氣體在干燥器中冷卻而放出的熱量 ： 物理意義： 氣體在干燥器中放出的熱量和補(bǔ)充加熱的熱量用于汽化濕分 、 加熱產(chǎn)品和補(bǔ)償設(shè)備的散熱損失 。 將燃燒液體或固體燃料后產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵苯佑米鞲稍锝橘|(zhì)； 間接換熱式： 如間壁換熱器 。 濕物料 G1 , w1 , ?1, cm1 干燥產(chǎn)品 G2 , w2 , ?2, cm2 熱氣體 L, H1, t1, i1 濕廢氣體 L, H2, t2, i2 濕氣體 L, H0, t0, i0 Qp Qd Ql 預(yù)熱器 干 燥 器 預(yù)熱器的熱量衡算 預(yù)熱器的作用在于加熱空氣 。以熱空氣為干燥介質(zhì)，初始濕度 H1= /kg絕干氣，離開干燥器時濕度為 H2= kg水 /kg絕干氣，假設(shè)干燥過程中無物料損失，試求：水分蒸發(fā)量、空氣消耗量以及干燥產(chǎn)品量。 濕物料 G1 , w1 干燥產(chǎn)品 G2 , w2 熱空氣 L , H1 濕廢氣體 L , H2 )()(122121 HHLXXGGGW c ??????12 HHWL?? 121HHWLl???絕干空氣消耗量 絕干空氣比消耗 水分蒸發(fā)量： 3 干燥產(chǎn)品的流量 G2 )1()1( 1122 wGwGG ????2112 1)1(wwGG???式中 w w2—— 物料進(jìn)出干燥器時的濕基含水量 濕空氣的消耗量為： )1()1( 01 HLHLL ????? 上式說明： 比空氣用量只與空氣的最初和最終濕度有關(guān)，而與干燥過程所經(jīng)歷的途徑無關(guān)。 量濕物料中絕對干料的質(zhì)濕物料中水分的質(zhì)量?X兩種含水量之間的換算關(guān)系為 XXw?? 1 wwX?? 1注：工業(yè)上常采用濕基含水量。 第三節(jié) 干燥過程的物料衡算和熱量衡算 一、物料含水量的表示方法 不含水分的物料通常稱為絕對干物料或稱干料。 pv=3kN/m2 φ=10% I＝ 122kJ/kg干空氣 td=24oC tw=33o C Problems 1 P355: Exercises and 第三節(jié) 干燥過程的物料衡算和熱量衡算 濕物料的總質(zhì)量濕物料中水分的質(zhì)量?w 干燥過程的計算中應(yīng)通過干燥器的物料衡算和熱量衡算計算出濕物料中水分蒸發(fā)、空氣用量和所需熱量，再依此選擇適宜型號的鼓風(fēng)機(jī)、設(shè)計或選擇換熱器等。 【 例 72】 已知濕空氣的總壓為 , 濕度為H= kg水 /kg干空氣，干球溫度為 70o C。 ， 即 QD=0. ， 即 QL=0. ， 即 G(I2’ _ I1’ )=0 沿等 I線 ， 空氣 t1 、 t2意志 ， 即可確定 H1 、 H2。 ?越小 ，干燥條件越好 。 ? =100%， 空氣達(dá)到飽和 ， 無吸濕能力 。 濕焓圖的說明與應(yīng)用 通常根據(jù)下述已知條件之一來確定濕空氣的狀態(tài)點，已知條件是： 0 H A φ=1 t tw I 1 2 3 0 H A φ=1 t td I 1 2 3 0 H A φ=1 t I φ 1 2 （１）濕空氣的干球溫度 t和濕球溫度 tw； （２）濕空氣的干球溫度 t和露點 td ； （３）濕空氣的干球溫度 t和相對濕度 φ。 根據(jù)濕空氣任意兩個獨立的參數(shù)，就可以在 HI圖上確定該空氣的狀態(tài)點，然后查出空氣的其他性質(zhì)。 ss pP pH ???? (5) 蒸氣分壓線 tHtI )2 4 9 ( ???pPpH?? 總壓 P 一定 ， ps= f (H) ， pH 近似為直線關(guān)系 。C 。 (1) 等濕度線 (等 H 線 ) )( HHcrtt asHasas ???(2) 等焓線 （ 等 I 線 ） 對給定的 tas： t = f (H) 在同一條等濕線上不同點所代表的濕空氣狀態(tài)不同 ， 但 H相同 ， 露點是將濕空氣等 H冷卻至 ? = 1時的溫度 。 橫坐標(biāo)： 空氣的濕度 ， 所有的橫線為等濕度線 。 每一條絕熱冷卻線上所有各點都具有相同的 tas 。 為了方便和直觀 ， 通常使用濕度圖 。溫度一定時，總壓增大，空氣容納水分的最大能力下降，從而干燥多在常壓或真空條件下進(jìn)行。當(dāng)總壓一定時，氣體溫度越高，其容納水分的最大能力越大。 ⑷ 總壓 P增大 求 Hs析出的水量。 【 例 71】 濕 空氣在總壓 、干球溫度為 20℃下，濕度為 ,求：⑴ 相對濕度 ⑵ 溫度提高到 50 ℃ ，計算相對濕度 ⑶ 總壓提高到 125kpa，溫度為20℃ ，計算相對濕度 ⑷ 如總壓提高到 250kpa，溫度維持 20℃ 不變，計算每 100m3原來濕空氣所冷凝出來的水分量。測定濕球溫度和絕熱飽和溫度時，若水的初溫不同，對測定結(jié)果是否有影響？為什么？ 討論：因為濕球溫度和絕熱飽和溫度只是空氣的狀態(tài)函數(shù)，與水溫?zé)o關(guān)。若空氣流動，則吸收水分的能力強(qiáng)，即溫差大。若使靜止的空氣流動，則這兩個溫度計的溫差將會（增大）。 2解釋春季回潮、冬季干燥現(xiàn)象。 露點 ： 不飽和空氣等濕冷卻到飽和狀態(tài)時的溫度 ， 以 td表示；相應(yīng)的濕度為飽和濕度 ， 以 Hs,td表示 。特別是對空氣－水氣系統(tǒng)，兩者在數(shù)值上近似相等，對其他系統(tǒng)而言，不存在此關(guān)系。則有 )(00 HHcrttasHas ???濕空氣在絕熱增濕過程中為等焓過程，即： I1=I2 實驗測定表明，對于在湍流狀態(tài)下的空氣－水蒸氣系統(tǒng)而言， a/kH≈ CH ， 同時 r00≈ rtw，故在一定溫度 t和濕度 H下，有 asw tt ?強(qiáng)調(diào)：絕熱飽和溫度 tas與濕球溫度 tw是兩個完全不的概念。 形成原理： 絕熱增濕過程進(jìn)行到空氣被水汽所飽和，則空氣的溫度不再下降，而等于循環(huán)水的溫度，稱此溫度為該空氣的絕熱飽和溫度，用符號 tas 表示，其對應(yīng)的飽和濕度為 Ｈ as，此刻水的溫度亦為 tas。 已知 t 和 H， 可以試差求解 tas。 達(dá)到平衡時 ， 空氣與水溫度相等 ， 空氣被水的蒸汽所飽和 。 )( , HHrktt ww tstHw ??? ? —— 濕球溫度 tw 定義式 (3)絕熱飽和冷卻溫度 tas 絕熱飽和冷卻溫度： 不飽和的濕空氣等焓降溫到飽和狀態(tài)時的溫度 。 不飽和氣體 :H Hs， tw t。 在穩(wěn)定狀態(tài)時，空氣向濕紗布表面的傳熱速率為： Q=αS（ ttw） )( , HHrktt twstwHw ??? ?氣膜中水氣向空氣的傳遞速率為： N=kH（ Hs,twH） S 在穩(wěn)定狀態(tài)下，穿熱速率和傳質(zhì)速率之間的關(guān)系為： Q=Nrtw ?濕球溫度實際上是濕紗布中水分的溫度，而并不代表空氣的真實溫度，由于此溫度由濕空氣的溫度、濕度所決定，故稱其為濕空氣的濕球溫度，所以它是表明濕空氣狀態(tài)或性質(zhì)的一種參數(shù)。 (2) 空 氣的濕球溫度 （ Wetbulb temperature） q N 對流傳熱 h kH 氣體 t, H 氣膜 對流傳質(zhì) 液滴表面 tw , Hw 液滴 氣體 t tw ?對于某一定干球溫度的濕空氣，其相對濕度越低，濕球溫度值越低。 由于焓是相對值 ， 計算焓值時必須規(guī)定基準(zhǔn)狀態(tài)和基準(zhǔn)溫度 ， 一般以 0℃ 為基準(zhǔn) ， 且規(guī)定在 0℃ 時絕干空氣和水汽的焓值均為零 ， 則 對于空氣 水系統(tǒng)： vg HIII ??HrtcHrtHccI Hvg 00)( ?????HtHI 2 4 9 0)( ???顯熱項 汽化潛熱項 (1)干球溫度 t ： 濕空氣的 真 實溫度 ， 簡稱溫度 (℃ 或 K)。℃ )， cv= kJ/(kg℃ ) 。 ℃ ) 比熱： 1kg 絕干空氣及相應(yīng)水汽溫度升高 1℃ 所需要的熱量 Hccc vgH ???? 1Hc H ??式中： cg — 絕干空氣的比熱 ， KJ/(kg sspPpH???? ?濕度：濕空氣 容納水分 的能力 在一定總壓和溫度下，兩者之間的關(guān)系為 相對濕度和絕對濕度的關(guān)系 相對濕度和絕對濕度的關(guān)系 ?飽和濕度：濕空氣 容納水分的最大 能力