幻灯片3目录 习题课: 实际干燥过程 有废气循环的实际干燥过程 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 1/17
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 1/17 幻灯片3目录 习题课： 实际干燥过程 有废气循环的实际干燥过程
习题课 公式: 物料衡算W=G1-G2=G(X1-X2)=G1-02 W 0 热量衡算Q,=L(l1-l0)=Lcm,(t1-t0) LI+GCm, tm, +ed=ll2+G2Cmtm+2I (2492+1.88t,)-ct 7 MI 100 2p+o 理想干燥过程(等焓干燥过程) 2 理想 100 0 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 2/17
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 2/17 ( ) 1 0 Q L I I P = − ( ) 0 1 0 Lc t t = H − M M d M M Ql LI + G c t + Q = LI + G c t + 1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 I = I 100% 1 0 1 2 − − = t t t t 理想 ( ) W = G1 − G2 = GC X1 − X2 H2 H0 W L − = 2 1 2 1 1 − − = G 习题课 公式： 物料衡算 热量衡算 理想干燥过程（等焓干燥过程） ( ) 100% 2492 1.88 2 1 + + − = P d l M Q Q W t c t
实际干燥过程举例与教材相同,换 例1常压下拟用温度为20°、湿度为0008kg水/kg干气的 空气干燥某种湿物料。空气在预热器中被加热到90°C后送入 干燥室,离开时的温度为45°、湿度为0022kg水/kg干气 现要求每小时将1200kg的湿物料由含水率3%(湿基)干燥 至0.2%(湿基),已知物料进、出口温度分别为20°C和 60°C,在此温度范围内,绝干物料的比热为35k/(kg°C) 水的平均比热为419k/(kg℃。干燥设备热损失可按预热 器中加热量的5%计算。试求: (1)新鲜空气用量,kg/h; (2)预热器的加热量Qp,kW; (3)干燥室内补充的热量Qa,kW; (4)热效率η 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 3/17
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 3/17 实际干燥过程举例 例1 常压下拟用温度为20℃、湿度为0.008kg水/kg干气的 空气干燥某种湿物料。空气在预热器中被加热到90℃后送入 干燥室，离开时的温度为45℃、湿度为0.022kg水/kg干气。 现要求每小时将1200kg的湿物料由含水率3%（湿基）干燥 至0.2%（湿基），已知物料进、出口温度分别为20℃和 60℃，在此温度范围内，绝干物料的比热为3.5kJ/(kg·℃)， 水的平均比热为4.19 kJ/(kg℃)。干燥设备热损失可按预热 器中加热量的5%计算。试求： (1)新鲜空气用量，kg/h； (2)预热器的加热量QP，kW； (3)干燥室内补充的热量Qd，kW； (4)热效率。 与教材相同，换
实际干燥过程举例 G1=1200kg/h Q5%Q01=3% t=20℃ to=20℃ 0w|t=90℃ t2=45℃ H0=0.008 H2=0.022 =0.2% tMn2=60℃,Cs=35kJ/kg℃ (1)新鲜空气用量,kg/h; 0.03-0.002 W=GL 1200 3364kg/h 0.002 L 33.64 24028kg千空气/h 00.022-0.008 L=L(+H0)=2402.8×(1+0.008)=242kg/h 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 4/17
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 4/17 G1 =1200kg/h Ql =5%Qp ω1 =3% tM1=20℃ t0 =20℃ t1 =90℃ t2 =45℃ H0 =0.008 H1 H2 =0.022 L QP Qd ω2 =0.2% tM2=60℃,CS =3.5kJ/kg℃ W G 33.64kg h 1 0.002 0.03 0.002 1200 1 2 1 2 1 = − − = − − = H2 H0 W L − = L = L(1+ H0 ) = 2402.8(1+ 0.008) = 2422.1kg / h 实际干燥过程举例 （1）新鲜空气用量，kg/h； 2402.8kg / h 0.022 0.008 33.64 = 干空气 − =
实际干燥过程举例 1=1200kg/h Qy5%0Qp10=39% t=20℃ MI 0=20℃ t1=90℃ t,=45℃ Ha=0.008 Y H,=0.022 Q Qd ,=0.2% t=60℃,C=3.5kJ/kg℃ (2)预热器的加热量Qp,kW Qp=L(1-l1)=Lcn(1-t1) =24028×(01+88×0.00X90-20) 172407.63kJ/h=4789kW 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 5/17
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 5/17 G1 =1200kg/h Ql =5%Qp ω1 =3% t M1=20℃ t0 =20℃ t1 =90℃ t2 =45℃ H0 =0.008 H1 H2 =0.022 L QP Qd ω2 =0.2% tM2=60℃,CS =3.5kJ/kg℃ ( ) ( ) 1 0 0 1 0 Q L I I Lc t t P = − = H − ( )( ) 172407.63kJ / h 47.89kW 2402.8 1.01 1.88 0.008 90 20 = = = + − 实际干燥过程举例 (2)预热器的加热量QP，kW
实际干燥过程举例 1=1200kg/h Q5%0Qp10=3%0 t=20℃C 0=20℃ t=90 t,=45℃ Ha=0.008 1l Y H,=0.022 Q ,=0.2% t=60℃,C=3.5kJ/kg℃ (3)干燥室内补充的热量Qa,kW Qn=L(l2-1) (20M2Mt,+ 2 r -G,cm.t 1M1 其中:I1=(1.01+1:8H01+2492H0 =(01+1.80.008×90+2492×0.008 =11219J/kg千气 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 6/17
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 6/17 ( ) 2 1 2 2 2 1 M1 M1 d M M l Q = L I − I + G c t + Q − G c t ( ) ( ) kJ kg干 气 I H t H 112.19 / 1.01 1.88 0.008 90 2492 0.008 1 1.01 1.88 0 1 2492 0 = = + + = + + G1 =1200kg/h Ql =5%Qp ω1 =3% t M1=20℃ t0 =20℃ t1 =90℃ t2 =45℃ H0 =0.008 H1 H2 =0.022 L QP Qd ω2 =0.2% tM2=60℃,CS =3.5kJ/kg℃ 实际干燥过程举例 (3)干燥室内补充的热量Qd，kW 其中：
实际干燥过程举例 2=LG2 -1+G, Cm, tM+2,-GCm, tM J1 2 g √下%Q 3% t=20℃ to=20℃ MM|=90℃ 45℃ Ha=0.008 H2=0.022 Qp G,=0,2% tn2=60℃,C=3.5kJ/kg℃ l2=(1.01+188H22+2492H2 01+1.88×002)45+2492×0.022 10214J/kg千气 G(-a1)1200×(1-3% =11663k/h 1-0.2%0 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 7/17
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 7/17 ( ) ( ) kJ kg干 气 I H t H 102.14 / 1.01 1.88 0.022 45 2492 0.022 1.01 1.88 2492 2 2 2 2 = = + + = + + ( ) ( ) kg h G G 1166.3 / 1 0.2% 1200 1 3% 1 1 2 1 1 2 = − − = − − = G1 =1200kg/h Ql =5%Qp ω1 =3% t M1=20℃ t0 =20℃ t1 =90℃ t2 =45℃ H0 =0.008 H1 H2 =0.022 L QP Qd ω2 =0.2% tM2=60℃,CS =3.5kJ/kg℃ 实际干燥过程举例 ( ) 2 1 2 2 2 1 M1 M1 d M M l Q = L I − I + G c t + Q − G c t
实际干燥过程举例 2=L(2-1+G, Cm, tM+2 , -,Cm.tM en=(-o1)ks+a1c1=(1-3%)×35+3%×419=35kJ/kgC M,=(-a2)ks+O2c1=(1-02%)×3.5+0.2%×4.19=3:50M/kg.C Q1=5%0=4789×5%=239W 2402.8 11663 Q (10214-11219)+ 3600 3000×350×60+239 1200 3.52×20 3600 =40.25kW 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 8/17
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 8/17 c M = (1 − 1 )cS + 1 cl = (1 − 3%) 3.5 + 3% 4.19 = 3.52kJ kg C 1 c M = (1 − 2 )cS + 2 cl = (1 − 0.2%) 3.5 + 0.2% 4.19 = 3.50kJ kg C 2 Ql = 5%QP = 47.895% = 2.39kW ( ) kW Qd 40.25 3.52 20 3600 1200 3.50 60 2.39 3600 1166.3 102.14 112.19 3600 2402.8 = − = − + + 实际干燥过程举例 ( ) 2 1 2 2 2 1 M1 M1 d M M l Q = L I − I + G c t + Q − G c t
实际干燥过程举例 (4)热效率η Q汽化=W(2492+1.832-4.19m,) 33.64 300×(2492+188×45-4.19×20)=23.29W 蒸发水分所需的热量Q 气化×100% 输入干燥设备的总热量Q 巩(2492+1.881 100 P +O 汽化 23.29 100% 100%=26.4% Bp+o 4789+40.25 浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章干燥 9/17
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 9/17 实际干燥过程举例 ( ) 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 (4)热效率 ( ) ( ) kW Q W t t M 2492 1.88 45 4.19 20 23.29 3600 33.64 2492 1.88 4.19 1 2 = + − = 汽 化 = + − 100% 26.4% 47.89 40.25 23.29 100% = + = + = QP Qd Q汽 化
有废气循环的实际干燥过程举例 例2现将例1流程改为废气循环流程设计,如图所示。将出 口废气中的50%引到新鲜空气处与新鲜空气混合。混合气经 预热器仍加热至90℃后,再送入干燥室,出干燥室的废气温 度仍为45℃,干燥室加热量Q不变,仍为40.25kW,被干燥 的物料及干燥要求不变,热损失仍可取为Q的5%。试计算: (1)新鲜空气的用量,kg/h (2)预热器的加热量Qp,kW; (3)热效率n; (4)画出湿空气状态变化,并与例1对比。 循环废气L,t2=45℃,H2=? LPFL R t=20℃ t1=90℃ H=0.008kg水/kg干 t2=45 浙江大学本科生课程 Q=40.25 化工原理 第十二章干燥 10/17
浙江大学本科生课程 化工原理 第十二章 干燥 10/17 循环废气 LR, t2 =45℃, H2 =? Ql t0 =20℃ t1 =90℃ H0 =0.008 kg 水/kg 干气 H1 t2 =45℃ L H2 QP Qd =40.25kW LR = L L 有废气循环的实际干燥过程举例 例2 现将例1流程改为废气循环流程设计，如图所示。将出 口废气中的50%引到新鲜空气处与新鲜空气混合。混合气经 预热器仍加热至90℃后，再送入干燥室，出干燥室的废气温 度仍为45℃，干燥室加热量Qd不变，仍为40.25kW，被干燥 的物料及干燥要求不变，热损失仍可取为QP的5%。试计算： (1)新鲜空气的用量，kg/h； (2)预热器的加热量QP，kW； (3) 热效率； (4)画出湿空气状态变化，并与例1对比