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第6章 固体干燥
干燥设备的设计计算
平衡关系——干燥方向与极限
速率关系——干燥时间长短
干燥静力学
干燥动力学
热量衡算 Q
L
W
物料衡算
6.4干燥过程的物料衡算
干燥——气、固同时传质、热的过程。
而物料的性质、形状、尺寸、受热能力以及干燥要求千差万别，使得干燥介质、设备类型、
加热方式、干介与物料间流向等的选择，以及某些参数的确定都必须根据具体情况决定。
设计型计算 用已知条件和干燥要求确定
操作参数(L，W，Q等) 和设备的工艺尺寸(干燥
时间和干燥设备的截面积) 。
一.物料衡算
物料衡算要解决的问题是：①将湿物料干燥到指定的含水量所需蒸发的水分量；②干燥过程需要消耗的空气量。为进一步进行热量衡算、选用通风机和确定干燥器的尺寸提供有关数据。
LH1+GcX1=LH2+GcX2
或 L(H2-H1)=G (X1-X2)=W [kg水/s]
L ,H0
L ,H1
Gc,X2
L, H2
Gc ,X1
Q
（一）水分蒸发量W
对连续操作逆流干燥器作关于水分的物料衡算，以1s为衡算基准，设干燥器内无物料损失。则：
对间歇操作的干燥器作物料衡算，以处理一批物料所需的时间及物料量为衡算基准。
（二）空气消耗量Ｌ
衡量干燥效
果的指标之一
蒸发1kg水分的“单位空气消耗量”
[kg干气/s]
为了选择输送空气的风机型号，可以用下式计算出相应于L kg干气/s的湿空气的体积流量：
[kg干气/ kg水]
由上式 ：L(H2-H1)=G(X1-X2)=W
@
（三）干燥产品流量G2
GC— 单位时间内绝干物料流量，绝干料 kg / s
二 、热量衡算
QL
I1, L, t1 , H1
产品
G2, w2, (X2), θ2
湿物料
G1, w1, (X1), θ1
I2, L, t2 , H2
废气
I0, L, t0 , H0
新鲜空气
QP
预热器
QD
干
燥
器
预热器传给干燥介质的热量为 ：
对间壁预热器中进行加热，则H0=H1，即 ：
干燥器
2.向干燥器补充的热量
L I1 H1 t1
G1 w1 I1’ 1
L I2 H2 t2
G2 w2 I2’ 2
QD
QL
湿物料的焓的表示:
以0℃液态湿分及固体的焓为0，则以1kg绝干物料为基准的焓：
3. 干燥系统总热量消耗 (衡算)
=1.01L(t2-t0)+L(2490+1.88t2)(H2-H0)
∵H1=H0及L=W / (H2-H1)
∴=W(2490+1.88t2)
①
③
②
④
①加热干空气 ②蒸发水分 ③加热物料 ④热损失
=L(I2-I0)+G (I2'-I1')+QL
假设: 1.新鲜空气中水气的焓=废气中水气的焓 Iv0=Iv2
=Qv
@
+Gcm( 2- 1)
+QL
2.湿物料进出干燥器时比热取平均值 cm=cs+cwX
Q=QP+QD=L(I1-I0)+L(I2-I1)+G (I2'-I1')+QL
三、干燥器的热效率与干燥效率
干燥器的热效率
影响热效率的因素
1.
2.
t2不能过低，一般规定t2比进入干燥器时空气的湿球温度tw高20 ~ 50℃。才能保证空气进入干燥器以后的分离设备中不致析出水滴，否则，将会使产品返潮，且易造成管道堵塞和设备材料腐蚀等。
干燥器的干燥效率
干燥器的热效率和干燥效率表示干燥器的操作性能，其值越高表示热利用程度越好。
提高的措施
①降低废气的温度；
②提高空气的预热温度；
③减少干燥过程的各项热损失；
a. 做好干燥设备和管道的保温工作；
b. 防止干燥系统的渗透；
④采用部分废气循环操作
练习题1
有一干燥器干燥某一物料，每小时处理物料量为2000kg，经干燥后使物料的湿基含水量由30%减至10%，试求水分的蒸发量。
练习题2
在一连续干燥器中干燥盐类结晶,每小时处理湿物料量为1000kg,经干燥后物料的含水量由40%减至5%(均为湿基),以热空气为干燥介质,初始湿度H0为0.009kg水/kg绝干气,离开干燥器时的湿度H2为0.039kg水/kg绝干气,假定干燥过程中无物料损失,试求(1)水分蒸发量W(kg/h);
(2)空气消耗量L (kg/h);

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