幻灯片2日录 §123干燥过程的计算 物料衡算 热量衡算 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 1/14
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 1/14 幻灯片2目录 §12.3 干燥过程的计算 物料衡算 热量衡算
§123千燥过程的计算 思考: 干燥过程 试在湿度图上画出干燥全过程 蒸气 湿物料 51组1化11 废气 预热室1-干燥室 冷凝水 冷凝水 物料 空气干燥器的流程图 ∠2冷1进料口;2—干燥室;3卸料口;4抽风机;5、6空气加热器 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 2/14
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 2/14 蒸气 湿物料 1 6 空气 5 4 废气 2 冷凝水 3 冷凝水 干物料 空气干燥器的流程图 1⎯进料口；2⎯干燥室；3⎯卸料口；4⎯抽风机；5、6⎯空气加热器 思考： 试在湿度图上画出干燥全过程 §12.3 干燥过程的计算 干燥过程 预热室 干燥室
§123千燥过程的计算 已知: 令干燥介质(空气)的进口条件,如温度、湿度、压力等; 物料的进口条件,如温度,湿含量,质量或质量流率; ◆物料的干燥要求(湿含量)。 蒸气 湿物料 求解: ◆干燥介质用量; 令干燥条件(如进干燥室的空气温度,冷凝水 凝水 出干燥室的空气温度和湿度等); 整个设备的热能消耗 午物料 空气干燥器的流程图 ☆干燥室尺寸 1-进料口;2千燥室;3卸料口;4抽风机;5、6空气加热器 等等。 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 3/14
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 3/14 已知： ❖ 干燥介质（空气）的进口条件，如温度、湿度、压力等； ❖ 物料的进口条件，如温度，湿含量，质量或质量流率； ❖ 物料的干燥要求（湿含量）。 求解： ❖ 干燥介质用量； ❖ 干燥条件（如进干燥室的空气温度， 出干燥室的空气温度和湿度等）； ❖ 整个设备的热能消耗； ❖ 干燥室尺寸 等等。 蒸气 湿物料 1 6 空气 5 4 废气 2 冷凝水 3 冷凝水 干物料 空气干燥器的流程图 1⎯进料口；2⎯干燥室；3⎯卸料口；4⎯抽风机；5、6⎯空气加热器 §12.3 干燥过程的计算
§123千燥过程的计算 、湿物料中含水率的表示方法 1、湿基含水率 水分质量 100% 湿物料的总质量 2、干基含水率 水分质量 湿物料中绝干物料的量00% 思考:两种含水率之间的换算关系? 1+X 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 4/14
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 4/14 1、湿基含水率 2、干基含水率 = 100% 湿物料的总质量 水分质量 = 100% 湿物料中绝干物料的质量 水分质量 X 思考：两种含水率之间的换算关系？ X X + = 1 − = 1 X §12.3 干燥过程的计算 一、湿物料中含水率的表示方法
二、物料衡算 ,X1 求解: 干燥介质用量,L预热罨H1「千燥室 蒸发的水分量等 蒸发的水分量 x w=G-G =(x1-x2)G1-01=61-a1G=G(o)=G1(-o) 0,-0 01-0 绝干空气用量L= h-H 比干空气用量l h-h 与燥过程所经历的途径无关。 浙江 生课程 化工原理 第十二章干燥 tas(tw) P=latm 5/14
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 5/14 G1 ,X1 L,H0 预热器 H1 干燥室 H2 G2 ,X2 GC = G1 (1−1 ) = G2 (1−2 ) H2 H0 W L − = 2 0 1 H H l − 比干空气用量 = 蒸发的水分量 绝干空气用量 l 与干燥过程所经历的途径无关。 求解： 干燥介质用量， 蒸发的水分量等 ( ) ( ) 2 0 1 2 1 2 L H H G X X W G G C = − = − = − 2 1 2 1 1 − − = G 1 1 2 2 1 − − = G 二、物料衡算 =1 H tas(tw) t P=1atm
二、热量衡算 =(.01+1.88;0x+2492H 求解:整个设备的热能消耗 1、预热器的热量衡算 P L=Lc H Q T191M1 1 预热器 干燥室ⅤQa P Ga G. 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 6/14
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 6/14 Ql G1 ,ω1 ,tM1 L,H0 H1 ,t1 t0 ,I0 I1 H2 ,t2 ,I2 预热器 干燥室 Qd QP G2 ,ω2 ,tM2 ( ) 1 0 Q L I I P = − ( ) 0 1 0 Lc t t = H − I = (1.01+ 1.88H)t + 2492H 求解：整个设备的热能消耗 二、热量衡算 1、预热器的热量衡算
二、热量衡算 =(.01+1.88;0x+2492H 2、干燥室的热量衡算 LI, +G,c 1M1 tu +o d L Ⅰ,+G 2 2M2 tmto m=(-oks+ac, C,=4.187 k//kg. K) L, Hit 预热器 干燥室YQa Qp 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 7/14
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 7/14 Ql G1 ,ω1 ,tM1 L,H0 H1 ,t1 t0 ,I0 I1 H2 ,t2 ,I2 预热器 干燥室 Qd QP G2 ,ω2 ,tM2 M M d M M Ql LI + G c t + Q = LI + G c t + 1 1 1 1 2 2 2 2 ( ) M S l c = 1− c +c c kJ (kg K) l = 4.187 二、热量衡算 I = (1.01+ 1.88H)t + 2492H 2、干燥室的热量衡算
二、热量衡算 ,Ho l1,t1 预热器 干燥室YQa P G2,O2,ty LI+GCm. IM,+e,=LI+G,CM,IM,+e, 2=0p+ed=L(2-1)+G2CM, M, -G 1M M +o 又G1=G2+W∴GCM1tm1=G2CM2DMm1+We1m1 而L(2-1)=Lcnt2+2492H2)(nt+2492H丿 H +2492(H,-H0)+c H L(H,-HX1.88t,+2492)+Lc =W(1882+2492)+Lcn(2-tn) Q+Qn=Lc,(2-t)+(1.882+2492)-crn +G2CMtm, -tm, +2 浙江大学本科生课程 Cn=1.01+1.88H 化工原理 第十二章干燥 8/14
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 8/14 ( ) 1 0 Q L I I P = − M M d M M Ql LI + G c t + Q = LI + G c t + 1 1 1 1 2 2 2 2 又G1 = G2 +W 1 M1 M1 G c t = + 2 M2 M1 G c t M1 l Wc t ( ) P d M M M M Ql Q = Q + Q = L I − I + G c t −G c t + 2 2 1 1 2 0 2 1 ( ) ( ) ( ) 2 0 2 2 2492 2 0 0 2492H0 L I I L c t H c t 而 − = H + − H + ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 0 2 0 2 2 0 2 2 0 2 0 0 0 2 0 0 1.88 2492 1.88 2492 2492 W t Lc t t L H H t Lc t t L c c t H H c t t H H H H H = + + − = − + + − = − + − + − ( ) ( ) ( ) M M M l P d H l M G c t t Q Q Q Lc t t W t c t + − + + = − + + − 2 2 1 0 1 2 2 0 1.88 2 2492 二、热量衡算 Ql G1 ,ω1 ,tM1 L,H0 H1 ,t1 t0 ,I0 I1 H2 ,t2 ,I2 预热器 干燥室 Qd QP G2 ,ω2 ,tM2 cH =1.01+1.88H
二、热量衡算 供能方新鲜空气被加热所耗的能量 物料中水分蒸发所耗的能量 Qe+Q=Lcm1(2-1)+W1.832+2492)-ctm +gc 2 M,(M tm+e 物料升温所耗能量 热损失 加入干燥系统的全部能量有四个用途: 加热空气、蒸发水分、加热物料和热损失 T1501M1 H2t212 预热 干燥室Q 浙江大学本科生课 化工原理Qp 2平2干燥 9/14
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 9/14 ( ) ( ) ( ) M M M l P d H l M G c t t Q Q Q Lc t t W t c t + − + + = − + + − 2 2 1 0 1 2 2 0 2 1.88 2492 供能方 新鲜空气被加热所耗的能量物料中水分蒸发所耗的能量 物料升温所耗能量 热损失 Ql G1 ,ω1 ,tM1 L,H0 H1 ,t1 t0 ,I0 I1 H2 ,t2 ,I2 预热器 干燥室 Qd QP G2 ,ω2 ,tM2 二、热量衡算 加入干燥系统的全部能量有四个用途： 加热空气、蒸发水分、加热物料和热损失
二、热量衡算 加入干燥系统的全部能量有四个用途: 加热空气、蒸发水分、加热物料和热损失 3、干燥设备的热效率 蒸发水分所需的热量Q 热效率 气化 100% 输入干燥设备的总热量Q (2492N/ct23×100% 2p+o 般,η=30-60% 在应用部分废气循环时,η=50~70% 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 10/14
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 10/14 ( ) 100% 2492 1.88 100% 1 2 + + − = = P d l M Q Q W t c t Q Q 输入干燥设备的总热量 蒸发水分所需的热量 气 化 二、热量衡算 加入干燥系统的全部能量有四个用途： 加热空气、蒸发水分、加热物料和热损失 3、干燥设备的热效率 热效率 一般，=30~60%， 在应用部分废气循环时，=50~70%