化工原理固體干燥

第八章固體枯燥第一節(jié)概述§8.1.1、固體去濕方法和枯燥過(guò)程在化學(xué)工業(yè),制藥工業(yè),輕工,,常常需要從濕固體物料中除去濕分(水或其他液體),這種操作稱(chēng)為”去濕”.例如:藥物,食品中去濕,以防失效變質(zhì),中藥沖劑,片劑,糖,咖啡等去濕(枯燥),則在以后的注塑加工中會(huì)產(chǎn)生氣泡,影響產(chǎn)品的品質(zhì).其他如木材的枯燥,紙的枯燥.一、物料的去濕方法1、機(jī)械去濕：壓榨，過(guò)濾或離心分別的方法去除濕分，能耗底，但濕分的除去不完全?！睠aCl2，硅膠，沸石吸附劑等〕與濕物幾乎為零，且能到達(dá)較為完全的去濕程度，但枯燥劑的本錢(qián)高，枯燥速率慢。3、供熱枯燥：向物料供熱以汽化其中的水分，并將產(chǎn)生的蒸汽排走?！踩邕^(guò)熱蒸汽，煙道氣〕來(lái)制得合格的干品。二、枯燥操作的分類(lèi)1、按操作壓強(qiáng)來(lái)分：、常壓枯燥：多數(shù)物料的枯燥承受常壓枯燥、真空枯燥：適用于處理熱敏性，易氯化或要求產(chǎn)品含濕量很低的物料2、按操作方式來(lái)分：、連續(xù)式：濕物料從枯燥設(shè)備中連續(xù)投入，干品連續(xù)排出如烘房，適用于小批量，多品種或要求枯燥時(shí)間較長(zhǎng)的物料的枯燥。3、按供熱方式來(lái)分：、對(duì)流枯燥：產(chǎn)生的蒸汽由枯燥介質(zhì)帶走。如氣流枯燥器，流化床，噴霧枯燥器。、傳導(dǎo)枯燥：走〔真空枯燥〕，如烘房，滾筒枯燥器。、輻射枯燥：而使?jié)穹制赵囼?yàn)室中紅外燈烘干物料。、介電加熱枯燥：本章主要爭(zhēng)論以空氣為枯燥介質(zhì)，濕分為水的對(duì)流枯燥過(guò)程。是由于：一方面：如圖示；

，則氣體傳熱給固體，傳熱推動(dòng)力，傳熱量Q，方向另一方面：p低于固體外表氣膜中水汽壓強(qiáng)向氣流主體集中，即發(fā)生質(zhì)量傳遞過(guò)程，傳熱推動(dòng)力

，即，水汽將通過(guò)氣膜，傳遞物質(zhì)量N，方向如圖四．枯燥的必要條件：，使物料外表的水分能夠汽化傳質(zhì)推動(dòng)力 ，△p越大，枯燥進(jìn)展的越快，所以，枯燥介質(zhì)應(yīng)準(zhǔn)時(shí)將汽化的水分帶走，以便保持肯定的傳質(zhì)推動(dòng)力。假設(shè) 。五．對(duì)流枯燥流程及經(jīng)濟(jì)性枯燥流程：典型的流程如圖示經(jīng)濟(jì)性：主要取決于能耗和熱的利用率〔如枯燥器內(nèi)埋設(shè)加熱管道，廢氣局部循環(huán)等〕其次節(jié)濕空氣的性質(zhì)和濕度圖§8.2.1、濕空氣的性質(zhì)一、濕空氣的性質(zhì)基準(zhǔn)：1㎏絕干空氣。濕空氣的假設(shè)干參數(shù)均以單位質(zhì)量的絕干空氣為基準(zhǔn)。這是由于在枯燥過(guò)程中水重量是不斷變化的，而絕干空氣的質(zhì)量是不變的，所以選取1㎏絕干氣作基準(zhǔn)對(duì)枯燥計(jì)算而言是很便利的。濕度〔濕含量、確定濕度〕H定義：H=濕空氣中水汽的質(zhì)量/濕空氣中絕干空氣的質(zhì)量=Mvnv/Mgng= ㎏水/㎏絕干氣假設(shè)

(空氣溫度下水的飽和蒸汽壓)，則濕空氣呈飽和狀態(tài)。其中所以φ定義衡量濕空氣的不飽和程度假設(shè)φ=100﹪濕空氣達(dá)飽和狀態(tài)，即

，在此條件下無(wú)枯燥力量；因此只有當(dāng)φ<100﹪的不飽和空氣才能作為枯燥介質(zhì)。φ值越小，表示該空氣偏離飽和程度越遠(yuǎn)，枯燥力量越大。H和φ的比較：Hφ反映出濕空氣吸取水分的力量聯(lián)系：P，t，Hφ比容〔濕容積〕定義：=濕空氣的總?cè)莘e/濕空氣中絕干空氣的質(zhì)量比熱〔濕熱〕1℃所吸附或放出的熱量，叫比熱。㎏/㎏絕干氣℃焓定義：焓是一個(gè)相對(duì)值，計(jì)算焓值時(shí)必需規(guī)定基準(zhǔn)狀態(tài)和基準(zhǔn)溫度，∴〔r2500kT/㎏〕1tt。濕球溫度用濕球溫度計(jì)測(cè)的得濕空氣的溫度叫濕球溫度，記作。濕球溫度計(jì)：在一般溫度計(jì)的感濕泡外用濕紗布包示的實(shí)為薄水層的溫度 ， 與空氣的t，H有關(guān)。t=θ，〔即空氣與水之間不存在溫差〕，但由于或則發(fā)生水分的傳質(zhì)過(guò)程，水分子自紗布外表汽化，而后遷移指空氣中，被空氣所帶走。θ<t，(起始時(shí)，θ=t，Δt=0，無(wú)顯熱傳遞)，一旦θ<t，則Δt=t-θ〉0，即發(fā)生熱量傳遞〔顯熱〕。當(dāng)這一熱量缺乏以補(bǔ)償水分汽化所需的熱量時(shí)，水濕比將連續(xù)下降，當(dāng)水濕降至足夠低，由此造成的氣—液兩相的傳熱溫度足夠大，空氣傳給水的熱量恰好等于水分因分子差而汽化所需的熱量時(shí)，水濕不再變化〔即熱量=潛熱〕。此時(shí)的水濕即為濕球溫度計(jì)指示的數(shù)值。h此時(shí)對(duì)水分作熱量衡算。顯熱潛熱熱平衡∴即 一般的，，α與空氣速度u的0.8次方成正比，所以 值與u無(wú)關(guān)。對(duì)于空氣—水蒸氣系統(tǒng)，*測(cè)量濕球溫度計(jì)，空氣速度應(yīng)大于5m/s，以減小輻射和熱傳導(dǎo)的影響;*實(shí)際枯燥操作中，常用干，濕球溫度計(jì)來(lái)測(cè)量空氣的濕度。絕熱飽和溫度〔t，H〕與大量循環(huán)水親熱接觸，水分t

，所以汽化水分的潛熱取自于空氣濕隨著過(guò)程的進(jìn)展，空氣濕度不斷下降，濕度不斷上升，但空氣的焓恒定不變，這叫做絕熱增濕過(guò)程(或等焓過(guò)程)。在絕熱增濕過(guò)程中，一方面空氣將其顯熱傳給水分用于水分的汽t，H隨過(guò)程設(shè)備的位置不同而變化，但焓是恒定的。假設(shè)這個(gè)過(guò)程空氣被水飽和，即達(dá)飽和狀態(tài)，此時(shí)空氣的溫度不在下降，而等于循環(huán)水的溫度。這個(gè)溫度稱(chēng)為初始狀態(tài)空氣的絕熱飽和溫度，以 表示，相應(yīng)的飽和溫度為。進(jìn)入和離開(kāi)絕熱飽和器的濕空氣的焓分別為：∵H，∴∵

值較小，且變化不是很大，即∴當(dāng)空氣流速較高時(shí)所以露點(diǎn)〔ψ=100﹪〕此時(shí)的溫度稱(chēng)為該空氣的露點(diǎn)，以表示。露點(diǎn)時(shí)三者關(guān)系對(duì)于不飽和空氣對(duì)于飽和空氣2二．濕度圖p肯定，t,p,φ,H,I,, ,只有兩個(gè)參數(shù)是獨(dú)立的。工程繪制，H-T,I-Ht-h圖，橫坐標(biāo)t，縱坐標(biāo)H，H線：水平線。t線：垂直線。等φ線：，當(dāng)p肯定， 等 線：I-H〔橫坐標(biāo)為H,縱坐標(biāo)為I,兩者夾角為135°，其目的使圖中的曲線不至于過(guò)密〕I線t線1.88t+2500,t↑,斜率亦↑，直線族各不平行等φ〔同上t>99.7℃,線〔p-H〕線

,等線為一垂直向上的直線。蒸汽分壓一．加熱與冷卻過(guò)程1．加熱假設(shè)不計(jì)換熱器的流淌阻力，濕空氣的加熱與冷卻屬等壓過(guò)程，I-H圖濕空氣被加熱濕時(shí)的狀態(tài)變化描繪為：HAB點(diǎn)濕度上升，空氣的φ下降，枯燥力量上升。與加熱過(guò)程相反。二． 絕熱增濕過(guò)程等I三． 空氣狀態(tài)確實(shí)定t、t、t、φ第三節(jié)枯燥過(guò)程的物料衡算和熱量衡算對(duì)流枯燥過(guò)程通常在枯燥過(guò)程的計(jì)算中，首先需要確定從事物料中移除的水重量相應(yīng)需消耗的空氣量和選擇，枯燥過(guò)程的物料衡算和熱量衡算是上述計(jì)算的根底。§8.3.1濕物料中含水量的表示方法XW關(guān)系：§8.3.2物料衡算范圍〔對(duì)象〕：連續(xù)枯燥器基準(zhǔn)：?jiǎn)挝粫r(shí)間s〔或h〕對(duì)象水分：§8.3.3熱量衡算范圍基準(zhǔn)：?jiǎn)挝粫r(shí)間s熱量衡算：對(duì)象枯燥全系統(tǒng)：或預(yù)熱器：〔無(wú)視預(yù)熱器熱損失〕X㎏水具有的焓。則溫度為θ濕含量為X的濕物料的焓I’為為了簡(jiǎn)化計(jì)算，現(xiàn)假設(shè)：穎氣中水蒸氣的焓等于出枯燥器時(shí)廢氣中的水蒸氣的焓，即，進(jìn)出枯燥器的濕物料比熱相等，即，即∵ ，，代入上式并整理得：或假設(shè)〔不補(bǔ)充熱量于枯燥器中〕則④熱損失。

枯燥系統(tǒng)中參加的熱量為四局部：①加熱空氣②蒸發(fā)水分③加熱物料的傳熱面積，加熱介質(zhì)消耗量，枯燥器尺寸及枯燥熱效率的根底?！?.3.4空氣通過(guò)枯燥器時(shí)的狀態(tài)變化時(shí)狀態(tài)的變化過(guò)程?？諝饨?jīng)過(guò)預(yù)熱器被加熱，H不變，溫度上升，焓↑空氣經(jīng)定出枯燥器時(shí)的空氣狀態(tài)是比較困難的和簡(jiǎn)單的?，F(xiàn)爭(zhēng)論等焓枯燥過(guò)程〔絕熱枯燥過(guò)程〕前提：①②③故，H—I對(duì)于等焓枯燥過(guò)程，離開(kāi)枯燥的空氣狀態(tài)確實(shí)定只需一個(gè)參數(shù)，一般。〔抱負(fù)枯燥器〕時(shí)，可近似按等焓枯燥過(guò)程處理?！灿煽菰锲鳠崃亢馑闶降弥场卜墙^熱枯燥過(guò)程〕非等焓〔絕熱〕枯燥過(guò)程可分為以下幾種狀況〔定性爭(zhēng)論〕①則BCBC線〔等焓線〕下方② ，則，在BC線上方③假設(shè)足夠大，使〔等溫下進(jìn)展〕則沿等溫線變化3§8.3.5枯燥器的熱效率η定義為：即 W，空氣出枯燥器時(shí)溫度為水分所需的熱量為：4

，物料進(jìn)枯燥器時(shí)的溫度為，則蒸發(fā)枯燥操作的熱效率表示枯燥器的性能，熱效率越高表示熱利用程度越好。假設(shè)離開(kāi)枯燥器的空氣溫度降低而濕度增高，則可節(jié)約空氣消耗量并提高熱效率。但是空氣的濕度增加，使物料和空氣間的傳質(zhì)推動(dòng)力減小。在枯燥操作中，往往將廢氣〔出口空氣〕中熱量回收，以降低能耗。生產(chǎn)中利用廢氣預(yù)熱冷空氣或冷物料等。此外應(yīng)留意枯燥設(shè)備和管路的保溫隔熱，以削減枯燥系統(tǒng)的熱損失。第四節(jié)固體物料枯燥過(guò)程的平衡關(guān)系和速率關(guān)系§8.4.1物料的平衡濕含量一．平衡濕含量〔平衡水分〕蒸氣分壓相等為止。此時(shí)物料中所含的水分稱(chēng)為該空氣狀態(tài)下物料的平衡水分。同而不同。25℃下的平衡水分與空氣相對(duì)濕度的關(guān)系如下圖。由圖可見(jiàn)對(duì)于非吸水性物性，例如陶土的平衡水分幾乎等于零，對(duì)于吸水性物料，例如煙草，皮革及木材等的平衡水分較高，而且隨空氣狀況不同而有較大的變化。由圖還可見(jiàn)當(dāng)空氣的相對(duì)濕度為零時(shí)，任何物料的平衡水分均為零。由此可知只有使物料與相對(duì)濕度為零的空氣相接觸，才有可能獲得絕干的物料。假設(shè)物料與肯定濕度的空氣進(jìn)展接觸，物料中總有一局部水分不能被除去，這局部水分就是平衡水分。它表示在該空氣狀態(tài)下物料能被枯燥的限度。通常物料的平衡水分都是由試驗(yàn)測(cè)定得到的。結(jié)合水分和非結(jié)合水分結(jié)合水分和非結(jié)合水分是依據(jù)水分與物料結(jié)合力的狀況來(lái)劃分的。①結(jié)合水分質(zhì)推動(dòng)力降低，所以結(jié)合水分較純水難除去。②非結(jié)合水分枯燥過(guò)程中極易除去。平衡水分和自由水分的。分的關(guān)系用圖表示出來(lái)?！?.4.2物料在定態(tài)空氣條件下的枯燥速率枯燥動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)隨著枯燥過(guò)程的進(jìn)展，水分被不斷汽化，濕物料的質(zhì)量不斷削減，用記錄儀記錄，取濕物料質(zhì)量隨時(shí)間的變化規(guī)律，用測(cè)溫元件吸取濕物料外表溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律。X~τ曲線及θ~τ曲線稱(chēng)為枯燥曲線，如以下圖各中A表示物料起始含水量,容度,枯燥開(kāi)頭后，物料含水量及其外表溫度均隨時(shí)間而變化。曲線均存在這三個(gè)階段：AB段：，在階段空氣中的局部熱量用于加熱物料，故物料的Z隨的變化不大，即較小BC段：在階段空氣中的局部熱量根本上成直線關(guān)系外表溫度恒定等于，階段內(nèi)的空氣傳遞給物料的顯熱恰好等于水分從物料汽化所需的潛熱，而物料的外表溫度等〔這一階段恰似濕球溫度測(cè)溫原理〕。CDE段：

，物料開(kāi)頭升溫，熱空氣中局部熱量用于加熱物料時(shí)使其由

，另一局部熱量用于汽化水分，因dZ/dτ 漸漸變?yōu)槠教梗钡?、枯燥速率曲線

為止。枯燥速率〔亦即水分汽化速率〕出枯燥速率曲線。個(gè)枯燥階段的傳熱、傳質(zhì)有各自的特點(diǎn)。3、恒速枯燥階段在此階段中，固體物料外表掩蓋著水層，其狀況與濕球溫度計(jì)紗布外表的狀況相像。物體外表的溫度等于該空氣的濕球溫度，此階段的空氣傳遞給物料的顯熱恰好等于水分從

也為定值。所以 ，枯燥速率與物料本身性質(zhì)無(wú)關(guān)。水分自物料外表汽化的速率相適應(yīng)，使物料外表汽化始終維持潤(rùn)濕狀態(tài)。明顯，恒速枯燥階段的枯燥速率的大小取決于物料外表水分的汽化速率，以取決于物料外部的枯燥條件，所以恒速枯燥階段又稱(chēng)為外表汽化掌握階段。強(qiáng)化過(guò)程：t上升，H下降，u上升。BC段考慮。54、降速枯燥階段質(zhì)及其內(nèi)部構(gòu)造有關(guān)。降速的緣由大致有如下四個(gè)：隨著枯燥的進(jìn)展，由于水分的不均勻分布，局部外表的水亦先除去而成A〔實(shí)際枯燥面積〕<A〔計(jì)算時(shí)的全部外表〕CD段，這為第一降速階段。當(dāng)物料全部外表都成為干區(qū)后，水分的汽化面漸漸向物料內(nèi)部移動(dòng)。此時(shí)DE段，也稱(chēng)為其次降速階段。降，使傳質(zhì)推動(dòng)力減小，枯燥速率也隨之降低?？菰锼俾逝c氣速無(wú)關(guān)，與外表氣—固兩相的傳質(zhì)系數(shù)無(wú)關(guān)。薄物料厚度降有效的提高枯燥速率。5、臨界含水量c點(diǎn)稱(chēng)為臨界點(diǎn)，與該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物料含水量稱(chēng)為臨界含等于恒速階段的枯燥速率。

后則稱(chēng)為臨界自由含水量。臨界點(diǎn)c處的枯燥速率仍臨界含水量不但與物料本身的構(gòu)造、分散程度有關(guān)，也受枯燥介質(zhì)條件〔流速u(mài)、t、H〕的影響。物料分散越細(xì)，臨界含水量越低；等速的枯燥速率越大，臨界含水量越高，即降速階段較早的開(kāi)頭〔物料的通常由試驗(yàn)測(cè)定〕。枯燥時(shí)間長(zhǎng)。

值越大便會(huì)較早的轉(zhuǎn)入降速枯燥階段，使在一樣的枯燥任務(wù)下所需的確定物料的值，不僅對(duì)于枯燥速率和枯燥時(shí)間的計(jì)算時(shí)格外必要的，而且由于影響有重要意義。6、枯燥操作對(duì)物料外形的影響

值對(duì)于 如何強(qiáng)化具體的枯燥過(guò)程也在恒速階段，物料外表溫度等于，即使在高溫下易于變質(zhì)破壞的物料〔塑料、藥物、食品等〕t較高，以提高枯燥速率和熱的利用率。在降速階段，物料溫度漸漸上升，故在枯燥后期須留意不使物料溫度過(guò)高。通常減緩枯燥速率，使物料內(nèi)部水分分布比較均勻，以避開(kāi)產(chǎn)生外表硬化、開(kāi)裂、起皺等不良現(xiàn)象，常需對(duì)降速階段的枯燥條件嚴(yán)格加以掌握。§8.4.3間歇枯燥過(guò)程的計(jì)算1枯燥時(shí)間物料枯燥時(shí)間確實(shí)定：1〕原則上恒定條件下的枯燥試驗(yàn)，且試料的分散程度〔或積存1〕．衡速階段的枯燥時(shí)間ε1恒速度 ，或由試驗(yàn)確定，或按傳質(zhì)或傳熱速率式計(jì)算幾種典型接觸方式的給熱系數(shù)閱歷式①空氣平行于物料外表流淌， ，②空氣自上而下或自下而上穿過(guò)顆粒積存層③單一球型顆粒懸浮于氣流中2〕．降速枯燥階段∵∴用圖解積分法計(jì)算

隨物料的含水量呈非線性變化時(shí)，應(yīng)采當(dāng)降速枯燥階段的枯燥速率可近似作為直線處理，即∵當(dāng)，則總枯燥時(shí)間枯燥完畢時(shí)的物料溫度恒速階段：降速階段：厚層物料，表里溫度不均勻，存在溫度分布找出枯燥終了時(shí)物料的溫度與含水量的關(guān)系。降速階段，取時(shí)間微元物料升溫含水量降低則假設(shè)代入上式邊界條件解此微分方程§8.4.4連續(xù)枯燥過(guò)程的一般特性連續(xù)枯燥過(guò)程的特點(diǎn)k點(diǎn)以前：，預(yù)熱階段+外表汽化階段預(yù)熱段：外表汽化段：∵沿途下降，， 沿途增加，∴不再是恒速階段如，則外表汽化段中氣體絕熱增濕，物料溫度維持不變。K點(diǎn)以后升溫階段，連續(xù)枯燥過(guò)程的數(shù)學(xué)描述t,H,θ=f(x,y,z)與ε無(wú)關(guān)dV數(shù)學(xué)描述：對(duì)微元寫(xiě)出物料衡算式，質(zhì)量衡算式及相際傳熱與傳質(zhì)速率方程式?！?.4.5連續(xù)枯燥過(guò)程的物料衡算與熱量衡算物料衡算連續(xù)枯燥器如以下圖所示：以枯燥器為掌握體對(duì)水分作物料衡算熱量衡算預(yù)熱器：以預(yù)熱器為掌握體作熱量衡算枯燥器：以枯燥器為掌握體作熱量衡算令又得物料衡算式與熱量衡算式的聯(lián)立求解設(shè)計(jì)型計(jì)算中，上兩式中，任務(wù)規(guī)定的，對(duì)于實(shí)際枯燥過(guò)程一般由試驗(yàn)測(cè)定。對(duì)于集中的細(xì)顆粒物料聯(lián)立求解物料衡算式、熱量衡算式得：從而選擇適用的風(fēng)機(jī)，預(yù)熱器及確定枯燥器的有關(guān)尺寸。連續(xù)枯燥過(guò)程的熱效率令這樣∵令定義熱效率：1〕．↑η→t↓，但同時(shí)↓Na→τ↑，枯燥設(shè)備容積增大。t過(guò)低，則氣流易在設(shè)備及管道出口處散熱而析出水滴返潮。t的選擇：2〕．↑η→↑t→↑I→V↓→Q↓t的界限：器，往往可提高η。熱冷空氣或冷物料?！?.4.6抱負(fù)枯燥過(guò)程的計(jì)算枯燥過(guò)程的簡(jiǎn)化——抱負(fù)枯燥過(guò)程假設(shè)枯燥過(guò)程中：則由枯燥器為掌握體的熱量衡算式：，I—H圖上為：枯燥可視為抱負(fù)枯燥過(guò)程。

很低、顆粒尺寸又很細(xì)小的集中物料保溫良好的dV為掌握體列出微元內(nèi)的物料衡算式、熱量衡算式、相間傳熱傳質(zhì)速率式dV為掌握體聯(lián)立求解：∵在抱負(fù)枯燥過(guò)程中，下式必成立：得將物料、熱量衡算式2分別積分得：或〕由于 比更易得到，為此數(shù)值積分得V在設(shè)計(jì)型計(jì)算中如作近似計(jì)算取積分式抱負(fù)枯燥過(guò)程的熱效率§8.4.7實(shí)際枯燥過(guò)程所需容積的估算

是選擇容積進(jìn)展粗略的估算。通常承受的簡(jiǎn)化假定：預(yù)熱段物料只轉(zhuǎn)變溫度，不轉(zhuǎn)變含水量，只發(fā)生氣固間的傳熱過(guò)程外表汽化階段可假設(shè)為抱負(fù)枯燥過(guò)程，由實(shí)測(cè)的求出溫差的對(duì)數(shù)平均值。分界處有關(guān)參數(shù)，逐段計(jì)算所需的設(shè)備容積。

再依據(jù)上述假定確定各第五節(jié)枯燥器§8.5.1枯燥器的根本要求設(shè)備的生產(chǎn)力量取決于物料到達(dá)指定枯燥程度所需的時(shí)間?？s短降速階段的枯燥時(shí)間不外從兩方面著手：降低物料的臨界含水量，使更多的水分在速度較高的恒速階段除去§8.5.2常用工業(yè)枯燥器一．廂式枯燥器10～100mm。廂內(nèi)設(shè)有翅片式空氣加熱器，并用風(fēng)機(jī)造成循環(huán)流淌。要常常更換的物料的枯燥。二．噴霧枯燥器熱及熱風(fēng)系統(tǒng)等局部組成。且可省去溶液的蒸發(fā)、結(jié)晶等工序，由液態(tài)直接加工為固體成品。三．氣流枯燥器枯燥產(chǎn)物的含水量很低時(shí)，應(yīng)改用其他低氣速枯燥器連續(xù)枯燥。特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)潔，操作便利敏捷，可以適應(yīng)枯燥物品的變化。避開(kāi)空氣中的塵粒污染物料。耗能大，但在某些狀況下這一缺點(diǎn)可為枯燥速率快所補(bǔ)償。因固體的熱輻射是一外表過(guò)程，故限于薄層物料的枯燥。例題[例1]：假設(shè)常壓下某濕空氣的溫度為20℃、濕度為0.014673㎏/㎏絕干氣，試求：⑴濕空氣的相對(duì)濕度；⑵濕空氣的比容；⑶濕空氣的比熱；⑷濕空氣的焓。假設(shè)將上述空氣加熱到50℃，再分別求上述各項(xiàng)。解：20℃時(shí)的性質(zhì)：⑴相對(duì)濕度從附錄查出20p0=2.3346kPa。或解得該空氣為水氣飽和，不能作枯燥介質(zhì)用。vHcH或I或50℃時(shí)的性質(zhì)：5012.340kPa。當(dāng)空氣從20℃加熱到50℃時(shí)，濕度沒(méi)有變化，仍為0.014673kg/kg絕干氣，故：解得中。總是先將空氣加熱后再送入枯燥器中，目的是降低相對(duì)濕度以提高吸濕力量。vH50℃時(shí)的比容也可用下法求得：⑶比熱cH

濕空氣的比熱只是濕度的函數(shù)，因此20℃與50℃時(shí)的濕空氣比熱一樣，均為1.038kJ/kg絕干氣。I濕空氣被加熱后雖然濕度沒(méi)有變化，但溫度增高，故焓值加大。2]300.02403㎏/㎏絕干氣，試計(jì)算濕空氣的各種性wptd；⑶絕熱飽和溫度tast。pw或解得td27.5，此溫度即為露點(diǎn)。tasHastas的函數(shù)，故用上式計(jì)算tas時(shí)要用試差法。其計(jì)算步驟為：② 28.43870Pa，故：c③求，即cH或tas。0℃時(shí)水的汽化熱 ，故：tas=28.4℃可以承受。ttw對(duì)于水蒸氣~twtas，但為了嫻熟計(jì)算，t仍用公式計(jì)算濕球溫度。wtas一樣，用試差法計(jì)算，計(jì)算步驟如下：②對(duì)水蒸氣~空氣系統(tǒng)，。28.4℃時(shí)水的汽化熱rtw2427.3kgJ/kg。28.40.02471kg/kg絕干氣。⑤28.4℃很接近，故假設(shè)正確。計(jì)算結(jié)果證明對(duì)水蒸氣~空氣系統(tǒng)， 。[3]2060%的穎空氣為介質(zhì)，枯燥某種濕物料?？諝?50.022kg/kg絕干氣。每小時(shí)有1100kg溫度為20℃、濕基含水量為3%的濕物料送入枯燥器，物料離開(kāi)枯燥器時(shí)溫600.2%3.28kJ/(kg絕干料·℃)。無(wú)視預(yù)1.2kW。試求：〔1〕W；〔2〕穎空〔4〕預(yù)熱器消耗Q；〔5〕枯燥系統(tǒng)消耗的總熱量Q；〔6〕向枯燥器補(bǔ)充的熱量Q；〔7〕枯燥系統(tǒng)P D的熱效率。解：依據(jù)題意畫(huà)的流程圖？？？？蒸發(fā)量W其中t0=20℃、φ0=60%時(shí)，H0=0.009kg/kg絕干氣，故：穎空氣消耗量為：風(fēng)機(jī)的風(fēng)量V∴預(yù)熱器中消耗的熱量QP當(dāng)t0=20φ0=60%I0=43kJ/kgt1=90H1=H0=0.009kg/kg絕干氣，故：枯燥系統(tǒng)消耗的總熱量QQ向枯燥器補(bǔ)充的熱量 ；QDη或[4]：承受常壓氣流枯燥器枯燥某種濕物料。在枯燥器內(nèi)，濕空氣以肯定的速度吹送物料的〔1〕穎空氣消耗量；〔3〕枯燥器的熱效率。解：〔1〕穎空氣消耗量①求WH2Q≠0L求，下面用解析法求解。t0=15℃、H0=0.0073kg/kgI0=34kJ/kg絕干氣。I1=110kJ/kg絕干氣。同理圍繞本例附圖的枯燥器作焓衡算，得：或?qū)⒅荡肷鲜?，得：或空氣離開(kāi)枯燥器時(shí)焓的計(jì)算式為：或聯(lián)立求解得：預(yù)熱器消耗的熱量速率η假設(shè)無(wú)視濕物料中水分帶入系統(tǒng)中得焓，則：PQ=Q，因此：P0.4kg水/kg0.08kg水/kg干料，6X0=0.15kg水/kgX*=0.04kg水/kg干料，1

及降速階段所間？

20.05kg水/kg解：①X0.4kg水/kg0.08kg水/kg干料經(jīng)受兩個(gè)階段：又因解得：，③連續(xù)枯燥時(shí)間設(shè)從臨界含水量X0=0.15kg水/kg干料降至X3=0.05kg水/kg干料所需時(shí)間為τ 3，則連續(xù)枯燥所需時(shí)間為第八章習(xí)題空氣的枯燥溫度為60℃，濕球溫度為30℃，試計(jì)算空氣的濕含量H，相對(duì)濕度 焓I和露點(diǎn)溫度 。I—H圖完成此題附表空格項(xiàng)的數(shù)值，濕空氣的總壓。濕空氣〔 =20℃， 送入常壓枯燥器。試求：①將空氣預(yù)熱到100℃所需熱量：②將該空氣預(yù)熱到120℃時(shí)相應(yīng)的相對(duì)濕度值。濕度為后進(jìn)入常壓等焓枯燥器中，49℃，求離開(kāi)枯燥器時(shí)露點(diǎn)溫度。在肯定總壓下空氣通過(guò)升溫或肯定溫度下空氣溫度通過(guò)減壓來(lái)降低相對(duì)濕度，現(xiàn)有溫度為40℃，相對(duì)濕度為70%的空氣。試計(jì)算：①承受上升溫度的方法，將空氣的相對(duì)濕度降至20%，此時(shí)空氣的溫度為多少？②假設(shè)提高溫度后，再承受減小總壓的方法，將空氣的相對(duì)濕10%，此時(shí)的操作總壓為多少？某枯燥器冬季的大氣狀態(tài)為假設(shè)空氣離開(kāi)枯燥器時(shí)的狀態(tài)均為單位空氣消耗量。

℃，夏季空氣狀態(tài)為℃，?！?，。試分別計(jì)算該枯燥器在冬、夏季的在常壓連續(xù)枯燥器中，將某物料從含水量10%枯燥至0.5%〔均為濕基〕，絕干物料比熱為，枯燥器的生產(chǎn)力量為料進(jìn)、出枯燥器的溫度分別為20℃和70℃熱空氣進(jìn)入枯燥器的溫度為130℃，濕度為離開(kāi)時(shí)80℃。熱損失無(wú)視不計(jì)，試確定干空氣的消耗量及空氣離開(kāi)枯燥器時(shí)的溫度。在常壓連續(xù)枯燥器中，將某物料從含水量5%枯燥至0.2%〔均為濕基〕，絕干物料比熱為，枯燥器的生產(chǎn)力量為氣進(jìn)入預(yù)熱器的干、濕球溫度分別為25℃和20℃。離開(kāi)預(yù)熱器的溫度為100℃，離開(kāi)枯燥器的溫度為60℃，濕物料進(jìn)入枯燥器時(shí)溫度為25℃，離開(kāi)枯燥器為35℃，枯燥器的熱損失為品量、空氣消耗量和枯燥器熱效率。

。試求產(chǎn)承受廢氣循環(huán)枯燥流程枯燥某物料，溫度為20℃、相對(duì)濕度 為70%的穎空氣與枯燥器出來(lái)的溫度為50℃、相對(duì)濕度為80%的局部廢氣混合后進(jìn)入預(yù)熱器，循環(huán)的廢氣量為離開(kāi)枯燥器廢空氣量的80%?；旌蠚馍仙郎囟群笤龠M(jìn)入并流操作的常壓枯燥器中，離開(kāi)枯燥器的廢氣除局部循環(huán)使用外，其余放空。濕物料經(jīng)枯燥后濕基含水量從47%降至5%，濕物料流量為，設(shè)枯燥過(guò)程為絕熱過(guò)程，預(yù)熱器的熱損失可無(wú)視不計(jì)。試求：①穎空氣的流量；②整個(gè)枯燥系統(tǒng)所需熱量；③進(jìn)入預(yù)熱器濕空氣的溫度。某枯燥系統(tǒng)，枯燥器的操作壓強(qiáng)為101.3，出口氣體溫度為60℃，相對(duì)濕度為72%，將局部出口氣體送回枯燥器入口與預(yù)熱器后的穎空氣相混合，使進(jìn)入枯燥器的氣體溫度不超過(guò)90℃、相對(duì)濕度為10%。穎空氣的質(zhì)量流量為，溫度為20℃，濕度為，試求：①空氣的循環(huán)量為多少？②穎空氣經(jīng)預(yù)熱后的溫度為多少度？③預(yù)熱器需供給的熱量。干球溫度

為20℃、濕球溫度為15℃的空