干燥過程概述課件

一、干燥過程的原理氣、固相中所含濕分的不同分離物系固體中的濕分形成兩相體系的方法引入一氣相（干燥介質(zhì)）傳質(zhì)原理（固相＋氣相）一、干燥過程的原理氣、固相中所含濕分的不同分離物系固體中的濕固體物料干燥過程濕物料熱空氣氣膜氣相主體Q

推動力t-twN

推動力pw-p固體物料干燥過程濕熱氣膜氣相主體Q推動力t-t二、干燥過程的應(yīng)用應(yīng)用示例濕聚氯乙烯干燥成聚氯乙烯產(chǎn)品濕尿素干燥成尿素產(chǎn)品含水量3%含水量

≤0.5%干燥含水量2%含水量

≤0.3%干燥二、干燥過程的應(yīng)用應(yīng)用示例濕聚氯乙烯干燥成聚氯乙烯產(chǎn)品濕尿素三、干燥過程與其他除濕方法的比較工程中的常用除濕方法機(jī)械除濕物理除濕利用熱能除濕干燥除濕的特點(diǎn)除濕徹底能耗高為節(jié)能工業(yè)上多采用聯(lián)合除濕機(jī)械除濕干燥除濕沉降過濾離心吸附干燥三、干燥過程與其他除濕方法的比較工程中的常用除濕方法機(jī)械除11.1干燥過程概述

11.1.1干燥的原理與應(yīng)用第十一章固體物料的干燥11.1.2干燥過程的分類11.1干燥過程概述11.1.1干燥的原理與應(yīng)用第十一按操作壓力分類干燥按傳熱方式分類干燥過程的分類常壓干燥

真空干燥√傳導(dǎo)干燥

對流干燥√按操作方式分類輻射干燥介電加熱干燥√干燥間歇干燥

連續(xù)干燥√干燥√√按操作壓力分類干燥按傳熱方式分類干燥過程的分類常壓干燥真空11.1干燥過程概述

第十一章固體物料的干燥11.2.1濕空氣的性質(zhì)11.2濕空氣的性質(zhì)及濕度圖

11.1干燥過程概述第十一章固體物料的干燥11.2一、濕度H(濕含量)干燥介質(zhì)干燥濕分計算基準(zhǔn)濕空氣中水汽的質(zhì)量與絕干空氣的質(zhì)量之比定義濕空氣水分1kg絕干氣kg水汽/kg絕干氣H符號單位kg

/kg絕干氣一、濕度H(濕含量)干燥介質(zhì)干燥濕分計算基準(zhǔn)濕空氣中水汽常壓下濕空氣可視為理想氣體一、濕度H(濕含量)水汽的分壓總壓濕空氣中水汽與絕干氣的摩爾比常壓下濕空氣可視為理想氣體一、濕度H(濕含量)水汽的總壓濕空氣被水所飽和若飽和濕空氣一、濕度H(濕含量)空氣溫度下純水的飽和蒸氣壓濕空氣被水所飽和若飽和濕空氣一、濕度H(濕含量)空氣溫度二、相對濕度濕空氣中水汽分壓與同溫度水的飽和蒸氣壓之比％定義符號單位二、相對濕度濕空氣中水汽分壓與同溫度水的飽和蒸氣％定義符號單～干燥能力吸收水分能力～～干燥速率傳質(zhì)推動力～p

=0

=0

絕干空氣p=ps

=100％飽和空氣二、相對濕度分析～干燥吸收水～～干燥傳質(zhì)推動力～p=0=0三、比體積vH以1kg絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣的體積m3濕空氣/kg絕干氣定義符號單位三、比體積vH以1kg絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣的體積m3設(shè)濕空氣的溫度為t濕空氣的濕度為H濕空氣的總壓力為p總?cè)?、比體積vH設(shè)濕空氣的溫度為t濕空氣的濕度為H濕空氣的總壓力為p四、比熱容cH常壓下將以1kg絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣的溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量kJ/(kg絕干氣·℃)定義符號單位設(shè)濕空氣的濕度為H則絕干氣比熱容水汽的比熱容四、比熱容cH常壓下將以1kg絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣的在常用溫度范圍內(nèi)

cg=1.01kJ/(kg絕干氣·℃)cv=1.88kJ/(kg水汽·℃)四、比熱容cH故有

在常用溫度范圍內(nèi)cg=1.01kJ/(kg絕干氣·五、焓IkJ/kg絕干氣以1kg絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣的焓值則定義符號單位絕干氣的焓值為Ig水汽的焓值為Iv設(shè)五、焓IkJ/kg絕干氣以1kg絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣濕空氣的溫度為t濕空氣的濕度為H以0℃為基準(zhǔn)設(shè)五、焓I則

濕空氣的溫度為t濕空氣的濕度為H以0℃為基準(zhǔn)設(shè)五、焓六、溫度1.干球溫度與濕球溫度

用普通溫度計直接測得的濕空氣的溫度，稱為干球溫度，簡稱溫度，以t表示。它是濕空氣的真實(shí)溫度。(1)干球溫度

t(2)濕球溫度tW

用濕球溫度計測得的濕空氣的溫度，稱為濕球溫度。濕球溫度可度量濕空氣的濕度大小。六、溫度1.干球溫度與濕球溫度用普通溫濕球溫度計示意圖濕球溫度計示意圖不飽和濕空氣

水接觸水分汽化:向氣相主體傳遞(汽化熱為水分本身溫度降低放出顯熱)熱量傳遞

濕度差

質(zhì)量傳遞

溫度差

熱量由氣相主體傳遞給水分(氣相溫度下降)達(dá)平衡狀態(tài)

t＝tw

溫度維持不變

不飽和濕空氣

六、溫度濕球溫度的測量機(jī)理不飽和水接觸水分汽化:向氣相主體傳遞熱量傳遞濕度差質(zhì)量(3)濕球溫度與干球溫度及濕度的關(guān)系濕空氣的干球溫度為t濕空氣的濕度為H設(shè)濕空氣的濕球溫度為tw氣膜中飽和濕度為傳熱速率為J/s傳質(zhì)速率為kg/s六、溫度(3)濕球溫度與干球溫度及濕度的關(guān)系濕空氣的干球溫度為t濕穩(wěn)態(tài)下聯(lián)立得測定

t、tw

濕度

H

不飽和濕空氣t>tw

飽和濕空氣t=tw

六、溫度穩(wěn)態(tài)下聯(lián)立得測定t、tw濕度H不飽和濕空氣

水絕熱狀態(tài)接觸水分汽化:向氣相主體傳遞(汽化熱為水分本身溫度降低放出顯熱)熱量傳遞

飽和濕空氣濕度差

質(zhì)量傳遞

溫度差

熱量由氣相主體傳遞給水分(氣相溫度下降－絕熱冷卻)達(dá)飽和狀態(tài)

t＝tas

H＝Has

＝100％2.絕熱飽和冷卻溫度tas六、溫度不飽和水絕熱狀態(tài)接觸水分汽化:向氣相主體傳遞熱量傳遞飽和絕熱飽和冷卻塔示意圖1－塔身2－填料3－循環(huán)泵絕熱狀態(tài)絕熱飽和冷卻塔示意圖1－塔身絕熱狀態(tài)絕熱飽和溫度與干球溫度及濕度的關(guān)系不飽和濕空氣的焓飽和濕空氣的焓絕熱過程六、溫度絕熱飽和溫度與干球溫度及濕度的關(guān)系不飽和濕空氣的焓飽和濕空氣因?yàn)镠、Has值很小整理得通常比較得六、溫度因?yàn)镠、Has值很小整理得通常比較得六、溫度不飽和濕空氣

飽和濕空氣等濕下冷卻達(dá)飽和狀態(tài)

t＝td

＝100％

t～ps～示例：露珠的產(chǎn)生不飽和濕空氣

t>

tw（tas）>

td飽和濕空氣

t＝

tw（tas）=

td3.露點(diǎn)td六、溫度不飽和飽和濕等濕下冷卻達(dá)飽和狀態(tài)t＝td＝練習(xí)題目思考題作業(yè)題:1、21.濕空氣的濕度、相對濕度、比體積、比熱容和

焓各表示何意義，如何計算？2.濕空氣的干球溫度、濕球溫度、絕熱飽和冷卻

溫度、露點(diǎn)各表示何意義，其關(guān)系如何？練習(xí)題目思考題作業(yè)題:1、21.濕空氣的濕度、相11.1干燥過程概述

第十一章固體物料的干燥11.2.1濕空氣的性質(zhì)11.2濕空氣的性質(zhì)及濕度圖

11.2.2濕空氣的濕度圖11.1干燥過程概述第十一章固體物料的干燥11.2在一定總壓下，濕空氣的各參數(shù)中，只有兩個是獨(dú)立的，只要確定了濕空氣的兩個獨(dú)立參數(shù)，濕空氣的狀態(tài)就確定了。工程上為了方便計算，常將濕空氣各參數(shù)標(biāo)繪成圖，稱為濕空氣的濕度圖。一、H-I圖的構(gòu)造濕空氣的濕度圖濕度-焓（H-I）圖濕度-溫度（H-t）圖√在一定總壓下，濕空氣的各參數(shù)中，只有兩個是獨(dú)濕空氣的H-I圖濕空氣的H-I圖H-I圖由以下線群組成等濕度線（等H線）范圍0～0.2kg/kg絕干氣

等焓線（等I線）范圍0～680kJ/kg絕干氣

等干球溫度線（等t線）范圍0～250℃等相對濕度線（等

線）范圍5～100％

=100％飽和空氣線蒸汽分壓線（p

線）范圍0～26kPa一、H-I圖的構(gòu)造H-I圖由以下線群組成等濕度線（等H線）范圍0～1.已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)

已知狀態(tài)點(diǎn)可由H-I圖求出濕空氣的各參數(shù)值：

濕度H溫度焓I相對濕度

水汽分壓p干球溫度t絕熱飽和冷卻溫度tas(濕球溫度

tW)露點(diǎn)td二、H-I圖的應(yīng)用1.已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)已知狀態(tài)點(diǎn)可由H-I圖求出已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW2.由兩個獨(dú)立參數(shù)確定其它參數(shù)

已知兩個獨(dú)立參數(shù)可由H-I圖確定濕空氣的狀態(tài)點(diǎn)，繼而求出濕空氣的各參數(shù)值。已知溫度

t－濕球溫度tW已知溫度

t－露點(diǎn)td已知溫度

t－相對濕度

二、H-I圖的應(yīng)用2.由兩個獨(dú)立參數(shù)確定其它參數(shù)已知兩個獨(dú)立參數(shù)可由已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW11.1干燥過程概述

第十一章固體物料的干燥11.2濕空氣的性質(zhì)及濕度圖

11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.3.1 濕物料的性質(zhì)11.1干燥過程概述第十一章固體物料的干燥11.2一、濕物料的含水量1.濕基含水量

kg/kg濕物料

濕基含水量是指濕物料中水分的質(zhì)量分率。工業(yè)上通常用濕基含水量表示濕物料的含水量。注意一、濕物料的含水量1.濕基含水量kg/kg濕物料濕基2.干基含水量

干基含水量是指濕物料中水分質(zhì)量與絕干物料的質(zhì)量比。kg/kg絕干料

兩種含水量之間的關(guān)系

一、濕物料的含水量2.干基含水量干基含水量是指濕物料中水分質(zhì)量與絕干二、濕物料的比熱容cm將以1kg絕干料為基準(zhǔn)的濕物料的溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量kJ/(kg絕干料·℃)定義符號單位設(shè)濕物料的干基濕含量為X則絕干料比熱容水分的比熱容二、濕物料的比熱容cm將以1kg絕干料為基準(zhǔn)的濕物料在常用溫度范圍內(nèi)

cw=4.187kJ/(kg水·℃)故有

二、濕物料的比熱容cm在常用溫度范圍內(nèi)cw=4.187kJ/(kg水·℃kJ/kg絕干料以1kg絕干料為基準(zhǔn)的濕物料的焓值則定義符號單位設(shè)水的焓值為IwkJ/kg絕干料以1kg絕干料為基準(zhǔn)的濕物料的焓值則定義以0℃為基準(zhǔn)則

設(shè)濕物料的溫度為濕物料的干基濕含量為X三、濕物料的焓以0℃為基準(zhǔn)則設(shè)濕物料的溫度為濕物料的干基濕含量為X三、11.1干燥過程概述

第十一章固體物料的干燥11.2濕空氣的性質(zhì)及濕度圖

11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.3.1濕物料的性質(zhì)11.3.2干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.1干燥過程概述第十一章固體物料的干燥11.2一、物料衡算干燥器物料衡算示意圖

干燥器

新鮮空氣

廢氣

濕物料

干燥產(chǎn)品

絕干空氣流量絕干物料流量干燥產(chǎn)品流量濕物料處理量一、物料衡算干燥器物料衡算示意圖干燥器新鮮空氣廢氣濕1.水分蒸發(fā)量W

kg/s

以1

s

為基準(zhǔn)，設(shè)干燥器內(nèi)無物料損失，對干燥器作物料衡算一、物料衡算則

單位時間內(nèi)水分蒸發(fā)量1.水分蒸發(fā)量Wkg/s以1s為基準(zhǔn)，設(shè)干燥2.空氣消耗量

L

kg絕干氣/s

得

一、物料衡算由

單位時間內(nèi)消耗的絕干空氣量2.空氣消耗量Lkg絕干氣/s得一、物料衡算由單位濕空氣(新鮮空氣)的消耗量為

kg濕空氣/s

濕空氣(新鮮空氣)的體積消耗量為

m3濕空氣/s

一、物料衡算設(shè)

絕干空氣消耗量為

L

濕空氣的濕度為

H1

則

濕空氣(新鮮空氣)的消耗量為kg濕空氣/s濕空氣(新鮮空單位空氣消耗量為

kg絕干氣/kg

水一、物料衡算單位時間內(nèi)消耗的絕干空氣量單位空氣消耗量為kg絕干氣/kg水一、物料衡算單位時間3.濕物料處理量及干燥產(chǎn)品流量

kg/s

絕干料衡算濕物料處理量干燥產(chǎn)品流量kg/s

一、物料衡算3.濕物料處理量及干燥產(chǎn)品流量kg/s絕干料衡算濕物料處二、熱量衡算干燥器熱量衡算示意圖

Qp—預(yù)熱器消耗熱量，kWQD—干燥器補(bǔ)充熱量，kWQL—熱損失速率，kW干燥器

新鮮空氣

廢氣

濕物料

干燥產(chǎn)品

預(yù)熱器

二、熱量衡算干燥器熱量衡算示意圖Qp—預(yù)熱器消耗熱量，k預(yù)熱器熱量衡算

干燥器熱量衡算

整個系統(tǒng)熱量衡算

一、熱量衡算基本方程預(yù)熱器熱量衡算干燥器熱量衡算整個系統(tǒng)熱量衡算一、熱量衡由

設(shè)一、熱量衡算基本方程絕干空氣的焓水汽的焓則由設(shè)一、熱量衡算基本方程絕干空氣的焓水汽的焓則以0℃為基準(zhǔn)故

一、熱量衡算基本方程以0℃為基準(zhǔn)故一、熱量衡算基本方程一、熱量衡算基本方程物料的焓值

濕物料的平均比熱容絕干料的平均比熱容水的比熱容一、熱量衡算基本方程物料的焓值濕物料的平均比熱容絕干料的平由整理得

加熱空氣一、熱量衡算基本方程加熱物料蒸發(fā)水分損失熱量由整理得加熱一、熱量衡算基本方程加熱蒸發(fā)水分損失熱量練習(xí)題目思考題作業(yè)題:3、4、51.H-I圖的構(gòu)造如何，如何由濕空氣的狀態(tài)

點(diǎn)確定其狀態(tài)參數(shù)？2.如何對干燥系統(tǒng)進(jìn)行物料衡算？3.熱量衡算的基本方程式是如何獲得的？

練習(xí)題目思考題作業(yè)題:3、4、51.H-I圖的構(gòu)造第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.3.1濕物料的性質(zhì)11.3.2干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.3.3空氣通過干燥器時的狀態(tài)變化第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱一、絕熱干燥過程1.絕熱干燥過程的狀態(tài)變化理想干燥等焓干燥ABC一、絕熱干燥過程1.絕熱干燥過程的狀態(tài)變化理想干燥ABC不向干燥器補(bǔ)充熱量干燥器的熱損失可忽略物料進(jìn)出干燥器的焓相等ＱD=0

ＱL=0

一、絕熱干燥過程2.絕熱干燥過程的條件不向干燥器補(bǔ)充熱量干燥器的熱損失可忽略物料進(jìn)出干燥器的由一、絕熱干燥過程故則由一、絕熱干燥過程故則二、非絕熱干燥過程1.非絕熱干燥過程的狀態(tài)變化實(shí)際干燥AB等溫干燥升焓干燥降焓干燥二、非絕熱干燥過程1.非絕熱干燥過程的狀態(tài)變化實(shí)際AB等溫升降焓干燥過程應(yīng)滿足以下條件不向干燥器補(bǔ)充熱量干燥器的熱損失不能忽略物料進(jìn)出干燥器的焓不相等ＱD=0

ＱL>0

2.非絕熱干燥過程的條件二、非絕熱干燥過程降焓干燥過程應(yīng)滿足以下條件不向干燥器補(bǔ)充熱量干燥器的熱二、非絕熱干燥過程由故則二、非絕熱干燥過程由故則升焓干燥過程應(yīng)滿足以下條件需向干燥器補(bǔ)充熱量干燥器的熱損失不能忽略物料進(jìn)出干燥器的焓不相等且

ＱL>0

二、非絕熱干燥過程升焓干燥過程應(yīng)滿足以下條件需向干燥器補(bǔ)充熱量干燥器的熱二、非絕熱干燥過程由故則因二、非絕熱干燥過程由故則因等溫干燥過程應(yīng)滿足以下條件干燥器的熱損失不能忽略物料進(jìn)出干燥器的焓不相等需向干燥器補(bǔ)充熱量ＱD足夠大，維持t1=

t2且

ＱL>

0

二、非絕熱干燥過程等溫干燥過程應(yīng)滿足以下條件干燥器的熱損失不能忽略物料進(jìn)第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.3.1濕物料的性質(zhì)11.3.2干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.3.3空氣通過干燥器時的狀態(tài)變化11.3.4干燥系統(tǒng)的熱效率第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱一、干燥系統(tǒng)的熱效率干燥系統(tǒng)的熱效率定義

蒸發(fā)水分所需熱量一、干燥系統(tǒng)的熱效率干燥系統(tǒng)的熱效率定義蒸發(fā)水分一、干燥系統(tǒng)的熱效率由

忽略濕物料中水分帶入系統(tǒng)中的焓，則

故

對于理想干燥器一、干燥系統(tǒng)的熱效率由忽略濕物料中水分帶入系統(tǒng)中的焓，則二、提高干燥系統(tǒng)熱效率的措施提高干燥系統(tǒng)熱效率措施采用二級干燥采用內(nèi)換熱器干燥系統(tǒng)的保溫采用廢氣循環(huán)工藝二、提高干燥系統(tǒng)熱效率的措施提高干燥系統(tǒng)熱效率措施采用二級二、提高干燥系統(tǒng)熱效率的措施廢氣循環(huán)干燥系統(tǒng)（1）二、提高干燥系統(tǒng)熱效率的措施廢氣循環(huán)干燥系統(tǒng)（1）二、提高干燥系統(tǒng)熱效率的措施廢氣循環(huán)干燥系統(tǒng)（2）二、提高干燥系統(tǒng)熱效率的措施廢氣循環(huán)干燥系統(tǒng)（2）第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.4干燥速率與干燥時間

11.4.1物料中水分的性質(zhì)第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱一、平衡水分與自由水分濕物料濕空氣接觸時間～平衡曲線達(dá)平衡狀態(tài)時平衡含水量～X*X1.平衡曲線一、平衡水分與自由水分濕物料濕空氣接觸～平衡曲線達(dá)平衡狀態(tài)平衡含水量X*與空氣相對濕度的關(guān)系（25℃

）1-新聞紙；2-羊毛、毛織物；3-硝化纖維；4-絲；5-皮革；6-陶土；7-煙葉；8-肥皂；9-牛皮膠；10-木材；11-玻璃絨；12-棉花平衡含水量X*與空氣相對濕度的關(guān)系（25℃）1-新聞紙在一定的干燥條件下不能被除去的水分平衡水分X*

大于平衡水分的水分自由水分X-X*

物料所含水分＝平衡水分＋自由水分平衡水分自由水分按能否被除去劃分，取決于物料的性質(zhì)和空氣的狀態(tài)。2.平衡水分與自由水分一、平衡水分與自由水分在一定的干燥條件下不能被除去的水分平衡水分X*大于平衡水結(jié)合水分的特點(diǎn)結(jié)合力強(qiáng)，不易除去。二、結(jié)合水分與非結(jié)合水分物料表面吸附及空隙中所含的水分物料細(xì)胞壁及毛細(xì)孔道內(nèi)所含的水分濕物料結(jié)合水分非結(jié)合水分結(jié)合水分的特點(diǎn)結(jié)合力強(qiáng)，不易除去。二、結(jié)合水分與非結(jié)合水分物非結(jié)合水分的特點(diǎn)結(jié)合力弱，容易除去。物料所含水分＝結(jié)合水分＋非結(jié)合水分結(jié)合水分非結(jié)合水分按除去的難易程度劃分，僅取決于物料的性質(zhì)，而與空氣的狀態(tài)無關(guān)。二、結(jié)合水分與非結(jié)合水分非結(jié)合水分的特點(diǎn)結(jié)合力弱，容易除去。物料所含水分＝結(jié)合水分＋固體物料中所含水分的性質(zhì)總水分平衡水分自由水分非結(jié)合水分結(jié)合水分固體物料中所含水分的性質(zhì)總平衡自由非結(jié)合水分結(jié)合水分第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.4干燥速率與干燥時間

11.4.1物料中水分的性質(zhì)11.4.2恒定干燥條件下干燥時間的計算第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱一、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線1.恒定干燥實(shí)驗(yàn)恒定干燥條件間歇操作用大量的空氣干燥少量的物料維持空氣的速度及與物料的接觸方式不變實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線1.恒定干燥實(shí)驗(yàn)恒定干燥條件間歇操作洞道干燥實(shí)驗(yàn)流程示意圖1－洞道干燥室2－離心鼓風(fēng)機(jī)3－孔板流量計4－溫度計5－干燥物料6－重量傳感器7－加熱器8－濕球溫度計9－干球溫度計10－重量顯示儀11－溫度顯示儀12－濕球溫度顯

示儀13－電加熱控制

儀表洞道干燥實(shí)驗(yàn)流程示意圖1－洞道干燥室一、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線預(yù)熱階段～～恒速干燥階段（第一干燥階段）～干燥階段～～～降速干燥階段（第二干燥階段）～～～熱量主要用于物料升溫?zé)崃坑糜谄譄崃坑糜谄趾图訜嵛锪弦?、干燥?shí)驗(yàn)和干燥曲線預(yù)熱階段～～恒速干燥階段（第一干燥階段一、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線2.干燥曲線將物料含水量Ｘ（或物料表面溫度

）對干燥干燥曲線X-τ

曲線θ

-τ曲線時間τ繪圖，所得圖形稱為干燥曲線。一、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線2.干燥曲線將物料含水干燥曲線（X-τ關(guān)系

）預(yù)熱階段恒速干燥階段降速干燥階段干燥曲線（X-τ關(guān)系）預(yù)熱階段恒速干燥階段降速干燥階段干燥曲線（θ-τ關(guān)系

）預(yù)熱階段恒速干燥階段降速干燥階段干燥曲線（θ-τ關(guān)系）預(yù)熱階段恒速干燥階段降速干燥階段思考題作業(yè)題:6、7、8練習(xí)題目2.何為平衡水分與自由水分，根據(jù)什么劃分？3.何為結(jié)合水分與非結(jié)合水分，根據(jù)什么劃分？4.干燥曲線有何形式，其構(gòu)造如何？1.空氣通過干燥器時有哪些狀態(tài)變化？思考題作業(yè)題:6、7、8練習(xí)題目2.何為平衡水分與第十一章固體物料的干燥11.4干燥速率與干燥時間

11.4.1物料中水分的性質(zhì)11.4.2恒定干燥條件下干燥時間的計算一、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線第十一章固體物料的干燥11.4干燥速率與干燥時間1二、干燥速率曲線及干燥過程分析1.干燥速率單位時間單位干燥面積上汽化的水分質(zhì)量。kg/(m2·ｓ)定義干燥速率定義式干燥速率二、干燥速率曲線及干燥過程分析1.干燥速率單位時間單位干燥面2.干燥速率曲線U與Ｘ的關(guān)系曲線—干燥速率曲線。干燥曲線干燥速率曲線曲線斜率二、干燥速率曲線及干燥過程分析2.干燥速率曲線U與Ｘ的關(guān)系曲線—干燥速率曲線。干燥曲恒定干燥條件下干燥速率曲線預(yù)熱階段恒速干燥階段降速干燥階段臨界濕含量臨界干燥速率恒定干燥條件下干燥速率曲線預(yù)熱階段恒速干燥階段降臨界濕臨界干濕空氣水分傳遞①由內(nèi)部向表面遷移②由表面向空氣中汽化濕物料①②二、干燥速率曲線及干燥過程分析3.干燥機(jī)理及影響因素濕空氣水分傳遞①由內(nèi)部向表面遷移②由表面向空氣中汽化濕物料(1)恒速干燥階段內(nèi)部遷移速率>>表面汽化速率特征表面維持潤濕狀態(tài)，汽化的水分為非結(jié)合水分空氣傳給濕物料顯熱＝水分汽化所需潛熱表面汽化控制階段二、干燥速率曲線及干燥過程分析(1)恒速干燥階段內(nèi)部遷>>表面汽特征表面維持潤濕狀態(tài)，汽化設(shè)二、干燥速率曲線及干燥過程分析一批操作中空氣傳給物料的總熱量為一批操作中蒸發(fā)的水分量為則空氣與物料表面的對流傳熱速率為設(shè)二、干燥速率曲線及干燥過程分析一批操作中空氣傳給物料的總熱二、干燥速率曲線及干燥過程分析濕物料與空氣的傳質(zhì)速率為聯(lián)立并整理得二、干燥速率曲線及干燥過程分析濕物料與空氣的傳質(zhì)速率為聯(lián)立并二、干燥速率曲線及干燥過程分析1)

空氣平行流過靜止物料層表面計算經(jīng)驗(yàn)公式濕空氣的質(zhì)量流速2)

空氣垂直流過靜止物料層表面二、干燥速率曲線及干燥過程分析1)空氣平行流過靜止物料層表二、干燥速率曲線及干燥過程分析3)

氣體與運(yùn)動著的顆粒間的傳熱顆粒平均直徑空氣導(dǎo)熱系數(shù)空氣運(yùn)動黏度顆粒沉降速度二、干燥速率曲線及干燥過程分析3)氣體與運(yùn)動著的顆粒間的傳(2)降速干燥階段內(nèi)部遷移速率<表面汽化速率表面逐漸變干，汽化的水分為結(jié)合水分干燥速率內(nèi)部遷移控制階段特征二、干燥速率曲線及干燥過程分析(2)降速干燥階段內(nèi)部遷<表面汽表面逐漸變干，汽化的水分為結(jié)1.恒速干燥階段由三、干燥時間的計算分離變量積分1.恒速干燥階段由三、干燥時間的計算分離變量積分得恒速干燥階段干燥時間Xc的來源由干燥速率曲線得出由手冊查出三、干燥時間的計算得恒速干燥階Xc的來源由干燥速率曲線得出由手冊查出三、干燥時Uc的來源由干燥速率曲線得出由經(jīng)驗(yàn)公式計算三、干燥時間的計算Uc的來源由干燥速率曲線得出由經(jīng)驗(yàn)公式計算三、干燥時間的計算2.降速干燥階段由三、干燥時間的計算分離變量積分2.降速干燥階段由三、干燥時間的計算分離變量積分設(shè)U與X為線性關(guān)系三、干燥時間的計算設(shè)U與X為線性關(guān)系三、干燥時間的計算積分得三、干燥時間的計算降速干燥階段干燥時間積分得三、干燥時間的計算降速干燥階若X*

很低或缺乏X*數(shù)據(jù)，令三、干燥時間的計算則故此降速干燥階段干燥時間若X*很低或缺乏X*數(shù)據(jù)，令三、干燥時間的計算則總干燥時間三、干燥時間的計算若總干燥時間三、干燥時間的計算若第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.4干燥速率與干燥時間

11.4.1物料中水分的性質(zhì)11.4.2變動條件下的干燥過程第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱變動條件下的干燥過程連續(xù)逆流干燥器中典型溫度分布情況在連續(xù)干燥器中，無論空氣與物料的接觸方式是并流、逆流還是錯流，空氣的狀態(tài)都是沿著干燥器的長度或高度變化的—變動條件下的干燥過程。變動條件下的干燥過程連續(xù)逆流干燥器中在連續(xù)干燥器第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.4干燥速率與干燥時間

11.5真空冷凍干燥(選讀)

11.6干燥器11.6.1干燥器的基本要求與分類第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱一、干燥器的基本要求干燥器的基本要求保證干燥產(chǎn)品的質(zhì)量要求干燥速率快操作控制方便、勞動條件好含水量強(qiáng)度形狀熱效率高一、干燥器的基本要求干燥器的基本要求保證干燥產(chǎn)品的質(zhì)量要求二、干燥器的分類按傳熱方式分類對流干燥器廂式干燥器氣流干燥器√沸騰干燥器轉(zhuǎn)筒干燥器噴霧干燥器√√√傳導(dǎo)干燥器滾筒干燥器真空盤架式干燥器√紅外線干燥器輻射干燥器微波干燥器介電干燥器二、干燥器的分類按傳熱方式分類對流干廂式干燥器氣流干燥器√沸第十一章固體物料的干燥11.6干燥器11.6.1干燥器的基本要求與分類11.6.2干燥器的主要型式第十一章固體物料的干燥11.6干燥器11.6.1干干燥器的主要型式(自學(xué))

自學(xué)要求①掌握

5

種以上主要干燥器的名稱。②了解主要干燥器的結(jié)構(gòu)形式與工作原理。③了解干燥器選型時應(yīng)考慮的主要因素。干燥器的主要型式(自學(xué))自學(xué)要求①掌握5種以上主要干第十一章固體物料的干燥11.6干燥器11.6.1干燥器的基本要求與分類11.6.2干燥器的主要型式11.6.3干燥器的設(shè)計(選讀)11.7增濕與減濕(選讀)第十一章固體物料的干燥11.6干燥器11.6.1干思考題作業(yè)題:10、11、12練習(xí)題目1.何為干燥速率？2.干燥速率曲線的構(gòu)造如何？3.恒定干燥條件下的干燥時間如何計算？思考題作業(yè)題:10、11、12練習(xí)題目1.何為干燥本章小結(jié)本章重點(diǎn)掌握內(nèi)容濕空氣的性質(zhì)及濕度圖濕空氣的性質(zhì)濕度圖的構(gòu)造及應(yīng)用干燥過程的物料衡算與熱量衡算物料衡算熱量衡算空氣通過干燥器時的狀態(tài)變化干燥系統(tǒng)的熱效率本章小結(jié)本章重點(diǎn)掌握內(nèi)容濕空氣的性質(zhì)及濕度圖干燥過本章小結(jié)干燥速率與干燥時間物料中水分的性質(zhì)干燥曲線干燥速率與干燥速率曲線干燥過程機(jī)理本章小結(jié)干燥速率與干燥時間一、干燥過程的原理氣、固相中所含濕分的不同分離物系固體中的濕分形成兩相體系的方法引入一氣相（干燥介質(zhì)）傳質(zhì)原理（固相＋氣相）一、干燥過程的原理氣、固相中所含濕分的不同分離物系固體中的濕固體物料干燥過程濕物料熱空氣氣膜氣相主體Q

推動力t-twN

推動力pw-p固體物料干燥過程濕熱氣膜氣相主體Q推動力t-t二、干燥過程的應(yīng)用應(yīng)用示例濕聚氯乙烯干燥成聚氯乙烯產(chǎn)品濕尿素干燥成尿素產(chǎn)品含水量3%含水量

≤0.5%干燥含水量2%含水量

≤0.3%干燥二、干燥過程的應(yīng)用應(yīng)用示例濕聚氯乙烯干燥成聚氯乙烯產(chǎn)品濕尿素三、干燥過程與其他除濕方法的比較工程中的常用除濕方法機(jī)械除濕物理除濕利用熱能除濕干燥除濕的特點(diǎn)除濕徹底能耗高為節(jié)能工業(yè)上多采用聯(lián)合除濕機(jī)械除濕干燥除濕沉降過濾離心吸附干燥三、干燥過程與其他除濕方法的比較工程中的常用除濕方法機(jī)械除11.1干燥過程概述

11.1.1干燥的原理與應(yīng)用第十一章固體物料的干燥11.1.2干燥過程的分類11.1干燥過程概述11.1.1干燥的原理與應(yīng)用第十一按操作壓力分類干燥按傳熱方式分類干燥過程的分類常壓干燥

真空干燥√傳導(dǎo)干燥

對流干燥√按操作方式分類輻射干燥介電加熱干燥√干燥間歇干燥

連續(xù)干燥√干燥√√按操作壓力分類干燥按傳熱方式分類干燥過程的分類常壓干燥真空11.1干燥過程概述

第十一章固體物料的干燥11.2.1濕空氣的性質(zhì)11.2濕空氣的性質(zhì)及濕度圖

11.1干燥過程概述第十一章固體物料的干燥11.2一、濕度H(濕含量)干燥介質(zhì)干燥濕分計算基準(zhǔn)濕空氣中水汽的質(zhì)量與絕干空氣的質(zhì)量之比定義濕空氣水分1kg絕干氣kg水汽/kg絕干氣H符號單位kg

/kg絕干氣一、濕度H(濕含量)干燥介質(zhì)干燥濕分計算基準(zhǔn)濕空氣中水汽常壓下濕空氣可視為理想氣體一、濕度H(濕含量)水汽的分壓總壓濕空氣中水汽與絕干氣的摩爾比常壓下濕空氣可視為理想氣體一、濕度H(濕含量)水汽的總壓濕空氣被水所飽和若飽和濕空氣一、濕度H(濕含量)空氣溫度下純水的飽和蒸氣壓濕空氣被水所飽和若飽和濕空氣一、濕度H(濕含量)空氣溫度二、相對濕度濕空氣中水汽分壓與同溫度水的飽和蒸氣壓之比％定義符號單位二、相對濕度濕空氣中水汽分壓與同溫度水的飽和蒸氣％定義符號單～干燥能力吸收水分能力～～干燥速率傳質(zhì)推動力～p

=0

=0

絕干空氣p=ps

=100％飽和空氣二、相對濕度分析～干燥吸收水～～干燥傳質(zhì)推動力～p=0=0三、比體積vH以1kg絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣的體積m3濕空氣/kg絕干氣定義符號單位三、比體積vH以1kg絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣的體積m3設(shè)濕空氣的溫度為t濕空氣的濕度為H濕空氣的總壓力為p總?cè)?、比體積vH設(shè)濕空氣的溫度為t濕空氣的濕度為H濕空氣的總壓力為p四、比熱容cH常壓下將以1kg絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣的溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量kJ/(kg絕干氣·℃)定義符號單位設(shè)濕空氣的濕度為H則絕干氣比熱容水汽的比熱容四、比熱容cH常壓下將以1kg絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣的在常用溫度范圍內(nèi)

cg=1.01kJ/(kg絕干氣·℃)cv=1.88kJ/(kg水汽·℃)四、比熱容cH故有

在常用溫度范圍內(nèi)cg=1.01kJ/(kg絕干氣·五、焓IkJ/kg絕干氣以1kg絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣的焓值則定義符號單位絕干氣的焓值為Ig水汽的焓值為Iv設(shè)五、焓IkJ/kg絕干氣以1kg絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣濕空氣的溫度為t濕空氣的濕度為H以0℃為基準(zhǔn)設(shè)五、焓I則

濕空氣的溫度為t濕空氣的濕度為H以0℃為基準(zhǔn)設(shè)五、焓六、溫度1.干球溫度與濕球溫度

用普通溫度計直接測得的濕空氣的溫度，稱為干球溫度，簡稱溫度，以t表示。它是濕空氣的真實(shí)溫度。(1)干球溫度

t(2)濕球溫度tW

用濕球溫度計測得的濕空氣的溫度，稱為濕球溫度。濕球溫度可度量濕空氣的濕度大小。六、溫度1.干球溫度與濕球溫度用普通溫濕球溫度計示意圖濕球溫度計示意圖不飽和濕空氣

水接觸水分汽化:向氣相主體傳遞(汽化熱為水分本身溫度降低放出顯熱)熱量傳遞

濕度差

質(zhì)量傳遞

溫度差

熱量由氣相主體傳遞給水分(氣相溫度下降)達(dá)平衡狀態(tài)

t＝tw

溫度維持不變

不飽和濕空氣

六、溫度濕球溫度的測量機(jī)理不飽和水接觸水分汽化:向氣相主體傳遞熱量傳遞濕度差質(zhì)量(3)濕球溫度與干球溫度及濕度的關(guān)系濕空氣的干球溫度為t濕空氣的濕度為H設(shè)濕空氣的濕球溫度為tw氣膜中飽和濕度為傳熱速率為J/s傳質(zhì)速率為kg/s六、溫度(3)濕球溫度與干球溫度及濕度的關(guān)系濕空氣的干球溫度為t濕穩(wěn)態(tài)下聯(lián)立得測定

t、tw

濕度

H

不飽和濕空氣t>tw

飽和濕空氣t=tw

六、溫度穩(wěn)態(tài)下聯(lián)立得測定t、tw濕度H不飽和濕空氣

水絕熱狀態(tài)接觸水分汽化:向氣相主體傳遞(汽化熱為水分本身溫度降低放出顯熱)熱量傳遞

飽和濕空氣濕度差

質(zhì)量傳遞

溫度差

熱量由氣相主體傳遞給水分(氣相溫度下降－絕熱冷卻)達(dá)飽和狀態(tài)

t＝tas

H＝Has

＝100％2.絕熱飽和冷卻溫度tas六、溫度不飽和水絕熱狀態(tài)接觸水分汽化:向氣相主體傳遞熱量傳遞飽和絕熱飽和冷卻塔示意圖1－塔身2－填料3－循環(huán)泵絕熱狀態(tài)絕熱飽和冷卻塔示意圖1－塔身絕熱狀態(tài)絕熱飽和溫度與干球溫度及濕度的關(guān)系不飽和濕空氣的焓飽和濕空氣的焓絕熱過程六、溫度絕熱飽和溫度與干球溫度及濕度的關(guān)系不飽和濕空氣的焓飽和濕空氣因?yàn)镠、Has值很小整理得通常比較得六、溫度因?yàn)镠、Has值很小整理得通常比較得六、溫度不飽和濕空氣

飽和濕空氣等濕下冷卻達(dá)飽和狀態(tài)

t＝td

＝100％

t～ps～示例：露珠的產(chǎn)生不飽和濕空氣

t>

tw（tas）>

td飽和濕空氣

t＝

tw（tas）=

td3.露點(diǎn)td六、溫度不飽和飽和濕等濕下冷卻達(dá)飽和狀態(tài)t＝td＝練習(xí)題目思考題作業(yè)題:1、21.濕空氣的濕度、相對濕度、比體積、比熱容和

焓各表示何意義，如何計算？2.濕空氣的干球溫度、濕球溫度、絕熱飽和冷卻

溫度、露點(diǎn)各表示何意義，其關(guān)系如何？練習(xí)題目思考題作業(yè)題:1、21.濕空氣的濕度、相11.1干燥過程概述

第十一章固體物料的干燥11.2.1濕空氣的性質(zhì)11.2濕空氣的性質(zhì)及濕度圖

11.2.2濕空氣的濕度圖11.1干燥過程概述第十一章固體物料的干燥11.2在一定總壓下，濕空氣的各參數(shù)中，只有兩個是獨(dú)立的，只要確定了濕空氣的兩個獨(dú)立參數(shù)，濕空氣的狀態(tài)就確定了。工程上為了方便計算，常將濕空氣各參數(shù)標(biāo)繪成圖，稱為濕空氣的濕度圖。一、H-I圖的構(gòu)造濕空氣的濕度圖濕度-焓（H-I）圖濕度-溫度（H-t）圖√在一定總壓下，濕空氣的各參數(shù)中，只有兩個是獨(dú)濕空氣的H-I圖濕空氣的H-I圖H-I圖由以下線群組成等濕度線（等H線）范圍0～0.2kg/kg絕干氣

等焓線（等I線）范圍0～680kJ/kg絕干氣

等干球溫度線（等t線）范圍0～250℃等相對濕度線（等

線）范圍5～100％

=100％飽和空氣線蒸汽分壓線（p

線）范圍0～26kPa一、H-I圖的構(gòu)造H-I圖由以下線群組成等濕度線（等H線）范圍0～1.已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)

已知狀態(tài)點(diǎn)可由H-I圖求出濕空氣的各參數(shù)值：

濕度H溫度焓I相對濕度

水汽分壓p干球溫度t絕熱飽和冷卻溫度tas(濕球溫度

tW)露點(diǎn)td二、H-I圖的應(yīng)用1.已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)已知狀態(tài)點(diǎn)可由H-I圖求出已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW2.由兩個獨(dú)立參數(shù)確定其它參數(shù)

已知兩個獨(dú)立參數(shù)可由H-I圖確定濕空氣的狀態(tài)點(diǎn)，繼而求出濕空氣的各參數(shù)值。已知溫度

t－濕球溫度tW已知溫度

t－露點(diǎn)td已知溫度

t－相對濕度

二、H-I圖的應(yīng)用2.由兩個獨(dú)立參數(shù)確定其它參數(shù)已知兩個獨(dú)立參數(shù)可由已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW已知狀態(tài)點(diǎn)求濕空氣的參數(shù)AHtIptdtastW11.1干燥過程概述

第十一章固體物料的干燥11.2濕空氣的性質(zhì)及濕度圖

11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.3.1 濕物料的性質(zhì)11.1干燥過程概述第十一章固體物料的干燥11.2一、濕物料的含水量1.濕基含水量

kg/kg濕物料

濕基含水量是指濕物料中水分的質(zhì)量分率。工業(yè)上通常用濕基含水量表示濕物料的含水量。注意一、濕物料的含水量1.濕基含水量kg/kg濕物料濕基2.干基含水量

干基含水量是指濕物料中水分質(zhì)量與絕干物料的質(zhì)量比。kg/kg絕干料

兩種含水量之間的關(guān)系

一、濕物料的含水量2.干基含水量干基含水量是指濕物料中水分質(zhì)量與絕干二、濕物料的比熱容cm將以1kg絕干料為基準(zhǔn)的濕物料的溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量kJ/(kg絕干料·℃)定義符號單位設(shè)濕物料的干基濕含量為X則絕干料比熱容水分的比熱容二、濕物料的比熱容cm將以1kg絕干料為基準(zhǔn)的濕物料在常用溫度范圍內(nèi)

cw=4.187kJ/(kg水·℃)故有

二、濕物料的比熱容cm在常用溫度范圍內(nèi)cw=4.187kJ/(kg水·℃kJ/kg絕干料以1kg絕干料為基準(zhǔn)的濕物料的焓值則定義符號單位設(shè)水的焓值為IwkJ/kg絕干料以1kg絕干料為基準(zhǔn)的濕物料的焓值則定義以0℃為基準(zhǔn)則

設(shè)濕物料的溫度為濕物料的干基濕含量為X三、濕物料的焓以0℃為基準(zhǔn)則設(shè)濕物料的溫度為濕物料的干基濕含量為X三、11.1干燥過程概述

第十一章固體物料的干燥11.2濕空氣的性質(zhì)及濕度圖

11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.3.1濕物料的性質(zhì)11.3.2干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.1干燥過程概述第十一章固體物料的干燥11.2一、物料衡算干燥器物料衡算示意圖

干燥器

新鮮空氣

廢氣

濕物料

干燥產(chǎn)品

絕干空氣流量絕干物料流量干燥產(chǎn)品流量濕物料處理量一、物料衡算干燥器物料衡算示意圖干燥器新鮮空氣廢氣濕1.水分蒸發(fā)量W

kg/s

以1

s

為基準(zhǔn)，設(shè)干燥器內(nèi)無物料損失，對干燥器作物料衡算一、物料衡算則

單位時間內(nèi)水分蒸發(fā)量1.水分蒸發(fā)量Wkg/s以1s為基準(zhǔn)，設(shè)干燥2.空氣消耗量

L

kg絕干氣/s

得

一、物料衡算由

單位時間內(nèi)消耗的絕干空氣量2.空氣消耗量Lkg絕干氣/s得一、物料衡算由單位濕空氣(新鮮空氣)的消耗量為

kg濕空氣/s

濕空氣(新鮮空氣)的體積消耗量為

m3濕空氣/s

一、物料衡算設(shè)

絕干空氣消耗量為

L

濕空氣的濕度為

H1

則

濕空氣(新鮮空氣)的消耗量為kg濕空氣/s濕空氣(新鮮空單位空氣消耗量為

kg絕干氣/kg

水一、物料衡算單位時間內(nèi)消耗的絕干空氣量單位空氣消耗量為kg絕干氣/kg水一、物料衡算單位時間3.濕物料處理量及干燥產(chǎn)品流量

kg/s

絕干料衡算濕物料處理量干燥產(chǎn)品流量kg/s

一、物料衡算3.濕物料處理量及干燥產(chǎn)品流量kg/s絕干料衡算濕物料處二、熱量衡算干燥器熱量衡算示意圖

Qp—預(yù)熱器消耗熱量，kWQD—干燥器補(bǔ)充熱量，kWQL—熱損失速率，kW干燥器

新鮮空氣

廢氣

濕物料

干燥產(chǎn)品

預(yù)熱器

二、熱量衡算干燥器熱量衡算示意圖Qp—預(yù)熱器消耗熱量，k預(yù)熱器熱量衡算

干燥器熱量衡算

整個系統(tǒng)熱量衡算

一、熱量衡算基本方程預(yù)熱器熱量衡算干燥器熱量衡算整個系統(tǒng)熱量衡算一、熱量衡由

設(shè)一、熱量衡算基本方程絕干空氣的焓水汽的焓則由設(shè)一、熱量衡算基本方程絕干空氣的焓水汽的焓則以0℃為基準(zhǔn)故

一、熱量衡算基本方程以0℃為基準(zhǔn)故一、熱量衡算基本方程一、熱量衡算基本方程物料的焓值

濕物料的平均比熱容絕干料的平均比熱容水的比熱容一、熱量衡算基本方程物料的焓值濕物料的平均比熱容絕干料的平由整理得

加熱空氣一、熱量衡算基本方程加熱物料蒸發(fā)水分損失熱量由整理得加熱一、熱量衡算基本方程加熱蒸發(fā)水分損失熱量練習(xí)題目思考題作業(yè)題:3、4、51.H-I圖的構(gòu)造如何，如何由濕空氣的狀態(tài)

點(diǎn)確定其狀態(tài)參數(shù)？2.如何對干燥系統(tǒng)進(jìn)行物料衡算？3.熱量衡算的基本方程式是如何獲得的？

練習(xí)題目思考題作業(yè)題:3、4、51.H-I圖的構(gòu)造第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.3.1濕物料的性質(zhì)11.3.2干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.3.3空氣通過干燥器時的狀態(tài)變化第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱一、絕熱干燥過程1.絕熱干燥過程的狀態(tài)變化理想干燥等焓干燥ABC一、絕熱干燥過程1.絕熱干燥過程的狀態(tài)變化理想干燥ABC不向干燥器補(bǔ)充熱量干燥器的熱損失可忽略物料進(jìn)出干燥器的焓相等ＱD=0

ＱL=0

一、絕熱干燥過程2.絕熱干燥過程的條件不向干燥器補(bǔ)充熱量干燥器的熱損失可忽略物料進(jìn)出干燥器的由一、絕熱干燥過程故則由一、絕熱干燥過程故則二、非絕熱干燥過程1.非絕熱干燥過程的狀態(tài)變化實(shí)際干燥AB等溫干燥升焓干燥降焓干燥二、非絕熱干燥過程1.非絕熱干燥過程的狀態(tài)變化實(shí)際AB等溫升降焓干燥過程應(yīng)滿足以下條件不向干燥器補(bǔ)充熱量干燥器的熱損失不能忽略物料進(jìn)出干燥器的焓不相等ＱD=0

ＱL>0

2.非絕熱干燥過程的條件二、非絕熱干燥過程降焓干燥過程應(yīng)滿足以下條件不向干燥器補(bǔ)充熱量干燥器的熱二、非絕熱干燥過程由故則二、非絕熱干燥過程由故則升焓干燥過程應(yīng)滿足以下條件需向干燥器補(bǔ)充熱量干燥器的熱損失不能忽略物料進(jìn)出干燥器的焓不相等且

ＱL>0

二、非絕熱干燥過程升焓干燥過程應(yīng)滿足以下條件需向干燥器補(bǔ)充熱量干燥器的熱二、非絕熱干燥過程由故則因二、非絕熱干燥過程由故則因等溫干燥過程應(yīng)滿足以下條件干燥器的熱損失不能忽略物料進(jìn)出干燥器的焓不相等需向干燥器補(bǔ)充熱量ＱD足夠大，維持t1=

t2且

ＱL>

0

二、非絕熱干燥過程等溫干燥過程應(yīng)滿足以下條件干燥器的熱損失不能忽略物料進(jìn)第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.3.1濕物料的性質(zhì)11.3.2干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.3.3空氣通過干燥器時的狀態(tài)變化11.3.4干燥系統(tǒng)的熱效率第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱一、干燥系統(tǒng)的熱效率干燥系統(tǒng)的熱效率定義

蒸發(fā)水分所需熱量一、干燥系統(tǒng)的熱效率干燥系統(tǒng)的熱效率定義蒸發(fā)水分一、干燥系統(tǒng)的熱效率由

忽略濕物料中水分帶入系統(tǒng)中的焓，則

故

對于理想干燥器一、干燥系統(tǒng)的熱效率由忽略濕物料中水分帶入系統(tǒng)中的焓，則二、提高干燥系統(tǒng)熱效率的措施提高干燥系統(tǒng)熱效率措施采用二級干燥采用內(nèi)換熱器干燥系統(tǒng)的保溫采用廢氣循環(huán)工藝二、提高干燥系統(tǒng)熱效率的措施提高干燥系統(tǒng)熱效率措施采用二級二、提高干燥系統(tǒng)熱效率的措施廢氣循環(huán)干燥系統(tǒng)（1）二、提高干燥系統(tǒng)熱效率的措施廢氣循環(huán)干燥系統(tǒng)（1）二、提高干燥系統(tǒng)熱效率的措施廢氣循環(huán)干燥系統(tǒng)（2）二、提高干燥系統(tǒng)熱效率的措施廢氣循環(huán)干燥系統(tǒng)（2）第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.4干燥速率與干燥時間

11.4.1物料中水分的性質(zhì)第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱一、平衡水分與自由水分濕物料濕空氣接觸時間～平衡曲線達(dá)平衡狀態(tài)時平衡含水量～X*X1.平衡曲線一、平衡水分與自由水分濕物料濕空氣接觸～平衡曲線達(dá)平衡狀態(tài)平衡含水量X*與空氣相對濕度的關(guān)系（25℃

）1-新聞紙；2-羊毛、毛織物；3-硝化纖維；4-絲；5-皮革；6-陶土；7-煙葉；8-肥皂；9-牛皮膠；10-木材；11-玻璃絨；12-棉花平衡含水量X*與空氣相對濕度的關(guān)系（25℃）1-新聞紙在一定的干燥條件下不能被除去的水分平衡水分X*

大于平衡水分的水分自由水分X-X*

物料所含水分＝平衡水分＋自由水分平衡水分自由水分按能否被除去劃分，取決于物料的性質(zhì)和空氣的狀態(tài)。2.平衡水分與自由水分一、平衡水分與自由水分在一定的干燥條件下不能被除去的水分平衡水分X*大于平衡水結(jié)合水分的特點(diǎn)結(jié)合力強(qiáng)，不易除去。二、結(jié)合水分與非結(jié)合水分物料表面吸附及空隙中所含的水分物料細(xì)胞壁及毛細(xì)孔道內(nèi)所含的水分濕物料結(jié)合水分非結(jié)合水分結(jié)合水分的特點(diǎn)結(jié)合力強(qiáng)，不易除去。二、結(jié)合水分與非結(jié)合水分物非結(jié)合水分的特點(diǎn)結(jié)合力弱，容易除去。物料所含水分＝結(jié)合水分＋非結(jié)合水分結(jié)合水分非結(jié)合水分按除去的難易程度劃分，僅取決于物料的性質(zhì)，而與空氣的狀態(tài)無關(guān)。二、結(jié)合水分與非結(jié)合水分非結(jié)合水分的特點(diǎn)結(jié)合力弱，容易除去。物料所含水分＝結(jié)合水分＋固體物料中所含水分的性質(zhì)總水分平衡水分自由水分非結(jié)合水分結(jié)合水分固體物料中所含水分的性質(zhì)總平衡自由非結(jié)合水分結(jié)合水分第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱量衡算

11.4干燥速率與干燥時間

11.4.1物料中水分的性質(zhì)11.4.2恒定干燥條件下干燥時間的計算第十一章固體物料的干燥11.3干燥過程的物料衡算與熱一、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線1.恒定干燥實(shí)驗(yàn)恒定干燥條件間歇操作用大量的空氣干燥少量的物料維持空氣的速度及與物料的接觸方式不變實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線1.恒定干燥實(shí)驗(yàn)恒定干燥條件間歇操作洞道干燥實(shí)驗(yàn)流程示意圖1－洞道干燥室2－離心鼓風(fēng)機(jī)3－孔板流量計4－溫度計5－干燥物料6－重量傳感器7－加熱器8－濕球溫度計9－干球溫度計10－重量顯示儀11－溫度顯示儀12－濕球溫度顯

示儀13－電加熱控制

儀表洞道干燥實(shí)驗(yàn)流程示意圖1－洞道干燥室一、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線預(yù)熱階段～～恒速干燥階段（第一干燥階段）～干燥階段～～～降速干燥階段（第二干燥階段）～～～熱量主要用于物料升溫?zé)崃坑糜谄譄崃坑糜谄趾图訜嵛锪弦?、干燥?shí)驗(yàn)和干燥曲線預(yù)熱階段～～恒速干燥階段（第一干燥階段一、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線2.干燥曲線將物料含水量Ｘ（或物料表面溫度

）對干燥干燥曲線X-τ

曲線θ

-τ曲線時間τ繪圖，所得圖形稱為干燥曲線。一、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線2.干燥曲線將物料含水干燥曲線（X-τ關(guān)系

）預(yù)熱階段恒速干燥階段降速干燥階段干燥曲線（X-τ關(guān)系）預(yù)熱階段恒速干燥階段降速干燥階段干燥曲線（θ-τ關(guān)系

）預(yù)熱階段恒速干燥階段降速干燥階段干燥曲線（θ-τ關(guān)系）預(yù)熱階段恒速干燥階段降速干燥階段思考題作業(yè)題:6、7、8練習(xí)題目2.何為平衡水分與自由水分，根據(jù)什么劃分？3.何為結(jié)合水分與非結(jié)合水分，根據(jù)什么劃分？4.干燥曲線有何形式，其構(gòu)造如何？1.空氣通過干燥器時有哪些狀態(tài)變化？思考題作業(yè)題:6、7、8練習(xí)題目2.何為平衡水分與第十一章固體物料的干燥11.4干燥速率與干燥時間

11.4.1物料中水分的性質(zhì)11.4.2恒定干燥條件下干燥時間的計算一、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線第十一章固體物料的干燥11.4干燥速率與干燥時間1二、干燥速率曲線及干燥過程分析1.干燥速率單位時間單位干燥面積上汽化的水分質(zhì)量。kg/(m2·ｓ)定義干燥速率定義式干燥速率二、干燥速率曲線及干燥過程分析1.干燥速率單位時間單位干燥面2.干燥速率曲線U與Ｘ的關(guān)系曲線—干燥速率曲線。干燥曲線干燥速率曲線曲線斜率二、干燥速率曲線及干燥過程分析2.干燥速率曲線U與Ｘ的關(guān)系曲線—干燥速率曲線。干燥曲恒定干燥條件下干燥速