超詳細(xì)的焓濕圖的應(yīng)用

..第2章濕空氣的狀態(tài)與焓濕圖的應(yīng)用第一課：濕空氣§2.1濕空氣的構(gòu)成和狀態(tài)參數(shù)一、濕空氣的構(gòu)成濕空氣=干空氣+水蒸氣+污染物1．干空氣：N2—78.09%O2—20.95%CO2—0.03%當(dāng)作理想氣體Ne—?dú)怏w常數(shù)：Rg=287J/kg.kHe—0.93%Ar—2．水蒸氣—當(dāng)作理想氣體，氣體常數(shù)—461J/kg.k3．污染物從空氣調(diào)理的角度：濕空氣＝干空氣＋水蒸氣（干空氣成分基本不變，水蒸氣變化大）二、濕空氣的狀態(tài)參數(shù)1．壓力P（單位：帕，Pa）1）大氣壓力：定義：地球表面的空氣層在單位面積上所形成的壓力稱為大氣壓力；特色：不是一個(gè)定值，隨海拔高度變化而變化，隨季節(jié)天氣變化而變化。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1atm＝101325Pa＝1.01325bar當(dāng)?shù)卮髿鈮海礁煽諝夥謮毫Γ魵夥謮毫Γ˙＝Pg+Pq）此中水蒸氣分壓力（Pq）定義：濕空氣中，水蒸汽獨(dú)自據(jù)有濕空氣的容積，并擁有與濕空氣同樣的溫度時(shí)，所產(chǎn)生的壓力稱為水蒸氣分壓力。濕空氣可當(dāng)作理想的混淆氣體，濕空氣的壓力等于干空氣的分壓力與水蒸氣的分壓力之和：Word資料...P（B）=Pg+Pq濕空氣中水蒸氣含量越多，則水蒸氣的分壓力越大。2．溫度t（單位：攝氏溫標(biāo)0C）t（℃）以水的冰點(diǎn)溫度為起點(diǎn)0℃，水的沸點(diǎn)100℃為定點(diǎn)。3．濕空氣的密度ρ定義：單位容積空氣所擁有的質(zhì)量，即（kg/m3)計(jì)算式：結(jié)論：①濕空氣比干空氣輕。②陰涼天大氣壓力比晴日低。③夏季比冬季大氣壓力低。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，干空氣密度ρ干=1.205kg/m3，濕空氣密度略小于干空氣密度。工程上取ρ濕=1.2kg/m34．含濕量d（單位：g/kg干空氣）：定義：對應(yīng)于1千克干空氣的濕空氣所含有的水蒸肚量。d＝622g/kg干空氣在必定圍，空氣中的含濕量跟著水蒸氣分壓力的增添而增添，可是，在必定的溫度下，濕空氣所能夠容納的水蒸肚量有一個(gè)限度，即空氣所達(dá)到飽和狀態(tài)，成為飽和空氣。相應(yīng)擁有飽和水蒸氣分壓力和飽和含濕量。空氣溫度與飽和水蒸氣分壓力、飽和含濕量的關(guān)系（B=101325Pa）表1-1飽和水蒸氣分壓力飽和含濕量空氣溫度Pq,b(飽和)/Padb(飽和)/g/kg（干空氣）t/0C1012257.6320233114.7030423227.20Word資料...從表1-1看出，當(dāng)溫度增添時(shí)，濕空氣的飽和水蒸氣分壓力、飽和含濕量也隨之增添。結(jié)論：①B一準(zhǔn)時(shí)，d隨Pq高升而增大，反之亦然。②d一準(zhǔn)時(shí)，Pq隨B高升而上漲，隨B降低而降落。<<返回5．相對濕度φ：定義：表征濕空氣中水蒸氣湊近飽和含量的程度。相對濕度=ⅹ100%φ=ⅹ100%空氣φ=0時(shí)，是干空氣，φ=100％時(shí)為飽和濕空氣。注意φ與d的差別：φ表示空氣湊近飽和的程度，空氣在必定溫度下的吸水能力，但其實(shí)不反應(yīng)空氣中水蒸氣的含量。d表示空氣中水蒸氣的含量，卻沒法直接反應(yīng)出空氣的濕潤程度和吸水能力。比如，A空氣t＝100C，d＝7.63g/kg干空氣；B空氣t＝300C，d＝15g/kg干空氣A空氣db(飽和)＝7.63g/kg干空氣，φ=100％為飽和空氣；B空氣db(飽和)＝27.20g/kg干空氣，φ=55％左右，為未飽和空氣，擁有較大吸濕能力。結(jié)論：ф能表示空氣的飽和程度，但不可以表示水蒸氣的含量。則相反，它能表示水蒸氣的含量，但不可以表示空氣的飽和程度。6．焓i（單位：kJ/kg干空氣）在空氣調(diào)理中，空氣的壓力一般變化很小，近似于定壓過程。而在定壓過程中，能夠直接用空氣的焓變化來胸懷空氣的熱量變化。濕空氣的焓是以1kg干空氣作為計(jì)算基礎(chǔ)，同時(shí)取00C的干空氣和00C的水的焓為零，則含有1kg干空氣的濕空氣所擁有的焓表示為ikJ/kg干空氣）；1kg干空氣的焓表示為ig（kJ/kg干空氣）；水蒸氣的焓為表示iq（kJ/kg水蒸氣）。所以，i＝ig+d×iq＝（1.01＋1.84d）t＋2500d（注：d以kg/kg干空氣計(jì)算）＝顯熱（跟著溫度變化的熱量）＋潛熱（00C的d千克水的汽化潛熱，不過與d相關(guān)）Word資料...比如，大氣壓為101325Pa，溫度為200C，相對濕度為90％，求濕空氣的含濕量和焓。解：查表1-1得，200C時(shí)飽和濕空氣的水蒸氣分壓力Pq,b＝2331Pa，（1）由φ=ⅹ100%得濕空氣的水蒸氣分壓力為Pq＝φ×Pq,b＝0.9×2331＝2097.9Pa（2）由d＝622/kg干空氣得濕空氣的含濕量為d＝622×＝13.2g/kg（干空氣）（3）由i＝（1.01＋1.84d）t＋2500d得濕空氣的焓為i＝（1.01＋1.84×13.2×10－3）×20＋2500×13.2×10－3＝53.7kJ/kg（干空氣）7．濕空氣的露點(diǎn)濕度tl定義：在含濕量不變的條件下，使未飽和空氣冷卻到飽和狀態(tài)的溫度叫做露點(diǎn)溫度tl。實(shí)例：秋天清晨草地上掛露珠；冬季玻璃窗戶上結(jié)冰花；夏季冷水管表面“出汗”等現(xiàn)象。掌握露點(diǎn)溫度的意義在于能夠利用這個(gè)原理來達(dá)成空氣冷卻減濕的過程。8．空氣濕球溫度ts定義：用濕球溫度計(jì)在空氣中丈量出來的濕度值，就稱為濕球溫度ts結(jié)論：空氣中所含水蒸汽越少，則濕球溫度越低，干、濕球溫差就越大；反之，干、濕球溫差越小，表示空氣越潤濕。第二課：焓--濕圖（2學(xué)時(shí)）§1－2濕空氣的焓－濕圖由i＝1.01t+(2500+1.84t)d可知焓i由溫度t和含濕量d決定；由d＝622φPq,b/(B－φPq,b)及Pq,b由t決定可知當(dāng)B一準(zhǔn)時(shí)，相Word資料...對濕度φ由溫度t和含濕量d決定；由d＝622可知當(dāng)B一準(zhǔn)時(shí)，水蒸氣分壓力Pq由d決定。所以，在空氣的6個(gè)狀態(tài)參數(shù)t、d、B、I、φ、Pq中，t、d、B是獨(dú)立參數(shù)，其余參數(shù)能夠從t、d、B三個(gè)獨(dú)立參數(shù)計(jì)算出來?？照{(diào)過程中取B為定值。說明：1．焓濕圖是在大氣壓力B為某個(gè)定值時(shí)做出的，假如B不一樣，則所求參數(shù)也不一樣。在實(shí)質(zhì)應(yīng)用中，為防止圖面過大，常將坐標(biāo)d改為水平線。2．熱濕比＝濕空氣焓的變化量/含濕量的變化量＝濕空氣的熱量變化量/濕量變化量ε＝i/d()＝Q/W（）,ε＝1000×Δi/d()。熱濕比說明空氣狀態(tài)變化的方向和特色，應(yīng)用熱濕比確立空氣狀態(tài)變化過程，熱濕比在焓濕圖上是空氣初末狀態(tài)連線的斜率。Word資料...3．當(dāng)大氣壓一準(zhǔn)時(shí)，水蒸氣分壓力Pq與含濕量d是一一對應(yīng)關(guān)系，在d軸的上方設(shè)一條水平線，標(biāo)出與d所對應(yīng)的Pq值。例題1：比如，大氣壓為101325Pa，溫度為200C，相對濕度為90％，用焓濕圖查出濕空氣的含濕量和焓。解：由溫度200C，相對濕度為90％在焓濕圖上確立濕空氣的狀態(tài)點(diǎn)，由該點(diǎn)查出：濕空氣的含濕量為d＝13.2g/kg（干空氣）；濕空氣的焓為i＝53.7kJ/kg（干空氣）。例題2：已知大氣壓力為101325Pa，在焓濕圖上確立空氣的狀態(tài)參數(shù)。1、t=220C，φ=65%2、i＝45kJ/kg（干空氣）,d＝7.2g/kg（干空氣）3、t=220C，d＝7.2g/kg（干空氣）第三課：焓濕圖的應(yīng)用（2學(xué)時(shí)）Word資料...§1－3焓濕圖的應(yīng)用一、依據(jù)空氣的干濕球溫度在焓濕圖上確立空氣的狀態(tài)和露點(diǎn)溫度1、干濕球溫度計(jì)有兩個(gè)溫度計(jì)，一個(gè)丈量空氣的實(shí)質(zhì)溫度，稱為干球溫度t，另一個(gè)反應(yīng)濕球紗布上熱濕均衡的水溫，即濕球紗布四周的飽和空氣的溫度，稱為濕球溫度ts。實(shí)質(zhì)上，t和ts較簡單丈量，所以用干濕球溫度計(jì)測定空氣狀態(tài)成為常用的主要手段。2、依據(jù)空氣的干濕球溫度在焓濕圖上確立空氣的狀態(tài)方法一：等濕球溫度線法依據(jù)計(jì)算，四周空氣經(jīng)過濕球變?yōu)轱柡涂諝獾倪^程中，空氣狀態(tài)變化過程的熱濕比為ε＝4.19ts在焓濕圖上，ε＝4.19ts的線即為等濕球溫度線。在焓濕圖上，作濕球溫度ts的等溫線與相對濕度100％的飽和線交于B點(diǎn)，而后過B點(diǎn)作ε＝4.19ts的等濕球溫度線，等濕球溫度線與干球溫度t的等溫線訂交于A，則A點(diǎn)即為所求空氣的狀態(tài)點(diǎn)。方法二、等焓線法因?yàn)闈袂驕囟萾s≤300C，熱濕比ε＝4.19ts的過程線與ε＝0的等焓線特別湊近，所以在空調(diào)過程頂用等焓線取代等濕球溫度線。在焓濕圖上，作濕球溫度ts的等溫線與相對濕度100％的飽和線交于B點(diǎn)，而后過B點(diǎn)作ε＝0的等焓線，等焓線與干球溫度t的等溫線訂交于C點(diǎn)，則C點(diǎn)即為所求空氣的狀態(tài)點(diǎn)。例題1：用干濕球溫度計(jì)測得某一狀態(tài)空氣的干球溫度t＝200C，濕球溫度ts＝150C，試在焓濕圖上確立空氣狀態(tài)點(diǎn)及空氣的相對濕度、含濕量和焓。解：方法一：等濕球溫度線法在焓濕圖上，作濕球溫度ts＝150C的等溫線與相對濕度100％的飽和線交于B點(diǎn)，而后過B點(diǎn)作ε＝4.19ts＝4.19×15＝63的等濕球溫度線，等濕球溫度線與干球溫度t＝200C的等溫線訂交于A，則A點(diǎn)即為所求空氣的狀態(tài)點(diǎn)。在B＝101325Pa的焓濕圖上查出：空氣的相對濕度為58.8％，含濕量為8.5g/kg干空氣，焓＝41.8kJ/kg干空氣。Word資料...方法二、等焓線法在焓濕圖上，作濕球溫度ts＝150C的等溫線與相對濕度100％的飽和線交于B點(diǎn)，而后過B點(diǎn)作ε＝0的等焓線，等焓線與干球溫度t＝200C的等溫線訂交于C點(diǎn)，則C點(diǎn)即為所求空氣的狀態(tài)點(diǎn)。在B＝101325Pa的焓濕圖上查出：空氣的相對濕度為58.9％，含濕量為8.52g/kg干空氣，焓＝41.8kJ/kg干空氣。例題2、已知B＝101325Pa，干球溫度t＝450C，濕球溫度ts＝300C，試在焓濕圖上確立該濕空氣狀態(tài)參數(shù)（h、d、φ）。解：方法一：等濕球溫度線法在焓濕圖上，作濕球溫度ts＝300C的等溫線與相對濕度100％的飽和線交于B點(diǎn)，而后過B點(diǎn)作ε＝4.19ts＝4.19×30＝125.7的等濕球溫度線，等濕球溫度線與干球溫度t＝450C的等溫線訂交于A，則A點(diǎn)即為所求空氣的狀態(tài)點(diǎn)。在B＝101325Pa的焓濕圖上查出：空氣的相對濕度為34％，含濕量為20.6g/kg干空氣，焓＝98.6kJ/kg干空氣方法二、等焓線法在焓濕圖上，作濕球溫度ts＝300C的等溫線與相對濕度100％的飽和線交于B點(diǎn)，而后過B點(diǎn)作ε＝0的等焓線，等焓線與干球溫度t＝450C的等溫線訂交于C點(diǎn)，則C點(diǎn)即為所求空氣的狀態(tài)點(diǎn)。在B＝101325Pa的焓濕圖上查出：空氣的相對濕度為34.8％，含濕量為21.1g/kg干空氣，焓＝100kJ/kg干空氣。<<返回3、依據(jù)空氣的干濕球溫度在焓濕圖上確立露點(diǎn)溫度結(jié)露：某一狀態(tài)的未飽和空氣，在含濕量不變的狀況下，把該空氣的溫度降落到某一臨界溫度tl時(shí)，空氣達(dá)到飽和，當(dāng)溫度進(jìn)一步降落，空氣中剩余的水份凝固出來，形成露珠。露點(diǎn)溫度：某一狀態(tài)的空氣在含濕量不變的狀況下，冷卻到飽和狀態(tài)（φ＝100％）時(shí)所擁有的溫度。露點(diǎn)溫度是判斷濕空氣能否結(jié)露的依照，只需濕空氣的溫度大于或等于其露點(diǎn)溫度，則不會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。在焓濕圖上確立露點(diǎn)溫度的方法：第一在焓濕圖上確立空氣的狀態(tài)點(diǎn)Word資料...A，查出其含濕量d，而后由A點(diǎn)沿等焓線d向下與φ＝100％線交于L點(diǎn)，則L點(diǎn)對應(yīng)的溫度即為露點(diǎn)溫度。例題1：用干濕球溫度計(jì)測得某一狀態(tài)空氣的干球溫度t＝200C，濕球溫度ts＝150C，試在焓濕圖上確立空氣狀態(tài)點(diǎn)及露點(diǎn)溫度。解：在焓濕圖上，作濕球溫度ts＝150C的等溫線與相對濕度100％的飽和線交于B點(diǎn)，而后過B點(diǎn)作ε＝0的等焓線，等焓線與干球溫度t＝200C的等溫線訂交于A點(diǎn)，則A點(diǎn)即為所求空氣的狀態(tài)點(diǎn)。在B＝101325Pa的焓濕圖上查出：空氣的相對濕度為58.9％，含濕量為8.52g/kg干空氣，焓＝41.8kJ/kg干空氣。而后由A點(diǎn)沿等焓線d向下與φ＝100％線交于L點(diǎn)，則L點(diǎn)對應(yīng)的溫度即為露點(diǎn)溫度。例題2、已知B＝101325Pa，干球溫度t＝450C，濕球溫度ts＝300C，試在焓濕圖上確立該濕空氣狀態(tài)點(diǎn)及露點(diǎn)溫度。解：在焓濕圖上，作濕球溫度ts＝300C的等溫線與相對濕度100％的飽和線交于B點(diǎn)，而后過B點(diǎn)作ε＝0的等焓線，等焓線與干球溫度t＝450C的等溫線訂交于A點(diǎn)，則A點(diǎn)即為所求空氣的狀態(tài)點(diǎn)。在B＝101325Pa的焓濕圖上查出：空氣的相對濕度為34.8％，含濕量為21.1g/kg干空氣，焓＝100kJ/kg干空氣。而后由A點(diǎn)沿等焓線d向下與φ＝100％線交于L點(diǎn)，則L點(diǎn)對應(yīng)的溫度即為露點(diǎn)溫度。Word資料...<<返回二、利用熱濕比在焓濕圖上確立空氣的狀態(tài)變化例題：已知B＝101325Pa，濕空氣的初參數(shù)tA＝200C，φA＝60％，當(dāng)加入10000kJ/h的熱量和2kg/h濕量后，溫度tB＝280C，求濕空氣的終狀態(tài)。B`解：方法一：平行線法在焓濕圖上，依據(jù)濕空氣的初參數(shù)tA＝200C，φA＝60％找到空氣狀態(tài)點(diǎn)A。求熱濕比ε＝i/d()＝Q/W（）＝10000/2＝5000kJ/kg過A點(diǎn)作與熱濕比ε線的平行線，即為狀態(tài)A的變化方向，此線與溫度tB＝280C的等溫線的交點(diǎn)B，即為濕空氣的終狀態(tài)點(diǎn)。由B點(diǎn)查出：φB＝51%，dB＝12g/kg干空氣，iB＝59kJ/kg干空氣。方法二：協(xié)助點(diǎn)法在焓濕圖上，依據(jù)濕空氣的初參數(shù)tA＝200C，φA＝60％找到空氣狀態(tài)點(diǎn)A。求熱濕比ε＝i/d＝Q/W＝10000/2＝5000kJ/kg任取d＝4g/kg干空氣＝0.004kg/kg干空氣則有i＝5000×0.004＝20kJ/kg干空氣在焓濕圖上，做出d＝4g/kg干空氣等焓濕線和i＝20kJ/kg干空氣等焓線的交點(diǎn)C，C稱為協(xié)助點(diǎn)。點(diǎn)A與點(diǎn)C的連線與終態(tài)溫度tB＝280C的等溫線的交點(diǎn)B，則點(diǎn)B為所求的濕空氣的終狀態(tài)點(diǎn)。查得iB＝Word資料...59kJ/kg干空氣。三、利用焓濕圖確立兩種不一樣狀態(tài)空氣混淆后的狀態(tài)設(shè)有兩種狀態(tài)的空氣混淆，A狀態(tài)的質(zhì)量為GA，B狀態(tài)的質(zhì)量為GB，混淆后的狀態(tài)為C。依據(jù)混淆定律，混淆點(diǎn)C在焓濕圖AB的連線上，所分紅兩段直線的長度之比與參加混淆的兩種空氣質(zhì)量成反比，即混淆點(diǎn)湊近質(zhì)量大的空氣狀態(tài)的一端。例題：某空調(diào)系統(tǒng)采納新風(fēng)和部分室回風(fēng)混淆辦理后送入空調(diào)房間。已知大氣壓力B＝101325Pa，回風(fēng)量GA＝2000kg/h，回風(fēng)狀態(tài)tA＝200C，φA＝60％。新風(fēng)量GB＝500kg/h，回風(fēng)狀態(tài)tB＝350C，φB＝80％。試確立混淆后空氣的狀態(tài)。解：1．在焓濕圖上，依據(jù)已知狀態(tài)參數(shù)找到狀態(tài)點(diǎn)A和B，并以直線相連。Word資料...2．混淆點(diǎn)C在AB上的地點(diǎn)應(yīng)切合3．將AB線段分紅五均分，則C點(diǎn)應(yīng)在湊近A狀態(tài)（質(zhì)量重）的一均分處。4．查焓濕圖得tC＝23.10C，iC＝56kJ/kg干空氣，dC＝12.8g/kg干空氣，φC＝73％?；脽羝?第八章物料干燥要點(diǎn)：空氣的焓濕圖、干燥機(jī)理、干燥曲線、干燥時(shí)間的計(jì)算；難點(diǎn)：空氣的焓濕圖、干燥機(jī)理；幻燈片2第一節(jié)概括去濕：除掉物猜中的水分和或其余溶劑（統(tǒng)稱為濕分）的過程。去濕的方法：機(jī)械去濕法：即經(jīng)過過濾、壓迫、抽吸和離心分別等方法除掉濕分。物理化學(xué)去濕法：用吸濕性物料如石灰、無水氯化鈣等汲取水分。該法花費(fèi)高，操作麻煩，只合用于小批量固體物料的去濕，或用于除掉氣體中的水分。熱能去濕法：如蒸發(fā)、干燥等用加熱的方法使水分或其余溶劑汽化，并將產(chǎn)生的蒸氣清除，藉此來除掉固體物猜中濕分的操作，稱為固體的干燥?；脽羝?干燥過程的分類按操作壓力：常壓干燥、真空干燥按操作方式：連續(xù)式、間歇式按傳熱方式：傳導(dǎo)干燥、對流干燥、輻射干燥和介電加熱干燥，以及由此中兩種或三種方式構(gòu)成的聯(lián)合干燥?；脽羝?在工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的是對流干燥。往常使用的干燥介質(zhì)是空氣，被除掉的濕分是水分。Word資料...空氣既是載熱體又是載濕體。物料的干燥過程是屬于傳熱和傳質(zhì)相聯(lián)合的過程。干燥過程進(jìn)行的條件：被干燥物料表面所產(chǎn)生水汽（或其余蒸汽）的壓力大于干燥介質(zhì)中水汽（或其余蒸汽）的分壓，壓差越大，干燥過程進(jìn)行越快。所以干燥介質(zhì)須實(shí)時(shí)將汽化的水汽帶走，以保持必定的汽化水的推進(jìn)力。幻燈片5第二節(jié)濕空氣的性質(zhì)及濕度圖一、濕空氣的性質(zhì)1水蒸氣分壓pv空氣中水蒸氣分壓愈大，水分含量就愈高，依據(jù)氣體分壓定律，則有pvpvnvpgPpvng2濕度(humidity)H又稱為濕含量或絕對溫度(absolutehumidity)。它以濕空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量與絕對干空氣的質(zhì)量之比表示，使用符號Ｈ，其單位為：kg水氣/kg干空氣。濕空氣中水氣的質(zhì)量nvMvH量ngMg濕空氣中絕干空氣的質(zhì)幻燈片6常溫下，濕空氣可視為理想氣體，則有H18pv0.622pv29(Ppv)Ppv在飽和狀態(tài)時(shí)，濕空氣中水蒸氣分壓pv等于該空氣溫度下純水的飽和蒸氣壓ps，則有Hsps0.622PpsWord資料...因?yàn)樗娘柡驼魵鈮簝H與溫度相關(guān)，故濕空氣的飽和濕度是溫度和總壓的函數(shù)，即Hsf(t,P)幻燈片73相對濕度φ在必定溫度及總壓下，濕空氣的水汽分壓pv與同溫度下水的飽和蒸汽壓pS之比的百分?jǐn)?shù)，稱為相對濕度(relativehumidity)，用符號φ表示，即pv100%當(dāng)pv=0時(shí)，φ=0，表示濕空氣不含水分，即為絕干空氣。當(dāng)pv=ps時(shí)，φ=1，表示濕空氣為飽和空氣。幻燈片8相對濕度和絕對濕度的關(guān)系相對濕度和絕對濕度的關(guān)系相對濕度：能夠說明濕空氣偏離飽和空氣的程度，能用于判斷該濕空氣可否作為干燥介質(zhì)，φ值與越小，則吸濕能力越大。濕度：是濕空氣含水量的絕對值，不可以用于分辨濕空氣的吸濕能力。在必定總壓和溫度下，二者之間的關(guān)系為H0.622pspsP幻燈片94濕空氣的比熱CH在常壓下，將濕空氣中1kg絕干空氣及相應(yīng)Ｈkg水汽的溫度高升（或降低）1oC所需要（或放出）的熱量，稱為比熱，又稱為濕熱，用符號CH表示，單位是kJ/(㎏絕干氣·oC)，即Word資料...cHcgHcv式中cH——濕空氣的比熱，kJ/(㎏絕干氣·oC)；cg——絕干空氣的比熱，kJ/(㎏絕干氣·oC)；cv——水氣的比熱，kJ/(㎏水氣·oC)在常用的溫度圍，有cH上式說明：濕空氣的比熱不過濕度的函數(shù)。幻燈片105濕空氣的焓I濕空氣中1kg絕干空氣的焓與相應(yīng)水汽的焓之和，稱為濕空氣的焓，用符號I表示，單位是kJ/kg干空氣。I=Ig+IvH式中Ｉ——濕空氣的焓，kJ/kg絕干氣；Ig——絕干空氣的焓，kJ/kg絕干氣；Iv——水氣的焓，kJ/kg水氣。注：空氣的焓是依據(jù)干空氣及液態(tài)水在0oC時(shí)焓為零作基準(zhǔn)而計(jì)算的，所以，關(guān)于溫度為t及濕度為Ｈ的濕空氣，其焓包含由0oC的水變?yōu)?oC的水汽所需的潛熱及濕空氣由0oC升溫至toC所需的顯熱之和，即I(cgHcv)tHr00(1.011.88H)2490H幻燈片116濕空氣的比容vH在濕空氣中，1kg絕干氣體積和相應(yīng)的Hkg水氣體積之和，稱為濕空氣的比容，亦稱濕容積(humidvolume)，用符號vH表示，單位為：m3濕空氣/kg絕干氣。m3絕干氣m3水氣vH

kg絕干氣Word資料...v(1H)22.4273t1.013105H2918273P(0.7721.244H)22.4273t1.013105幻燈片12273P7露點(diǎn)td不飽和的空氣在濕含量Ｈ不變的狀況下冷卻，達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的溫度，稱為該濕空氣的露點(diǎn)(dewpiont),用符號td表示。在露點(diǎn)時(shí)，空氣的濕度為飽和濕度，φ=1。0.622ps,tdHs,tdPps,tdps,tdHs,tdP0.622Hs,td當(dāng)空氣從露點(diǎn)持續(xù)冷卻時(shí)，此中部分水蒸汽便會(huì)以露珠的形式凝固出來?？諝獾目倝阂欢?，露點(diǎn)時(shí)的飽和水蒸汽壓ps,td僅與空氣的濕度Hs,td相關(guān)，即ps,td=f(Hs,td)或td=(Hs,td)濕度越大，td越大。幻燈片13干球溫度t和濕球溫度tw8干球溫度t和濕球溫度tw干球溫度t：空氣的溫度濕球溫度tw：不飽和空氣的濕球溫度tw低于干球溫度t。形成原理（如下圖）：Word資料...tw增補(bǔ)液，溫度tw空氣濕度H溫度t幻燈片14在穩(wěn)固狀態(tài)時(shí)，空氣向濕紗布表面的傳熱速率為：Q=αS（t-tw）氣膜中水氣向空氣的傳達(dá)速率為：N=kH（Hs,tw-H）S在穩(wěn)固狀態(tài)下，穿熱速率和傳質(zhì)速率之間的關(guān)系為：Q=NrtwtwtkHrtw(Hs,twH)對空氣~水蒸氣系統(tǒng)而言，α/kH=1.09重申：濕球溫度其實(shí)是濕紗布中水分的溫度，而其實(shí)不代表空氣的真切溫度，因?yàn)榇藴囟扔蓾窨諝獾臏囟?、濕度所決定，故稱其為濕空氣的濕球溫度，所以它是表示濕空氣狀態(tài)或性質(zhì)的一種參數(shù)。關(guān)于某必定干球溫度的濕空氣，其相對濕度越低，濕球溫度值越低。關(guān)于飽和濕空氣而言，其濕球溫度與干球溫度相等?；脽羝?5絕熱飽和溫度9絕熱飽和溫度tasWord資料...空氣tas，Has，I2空氣t，H，I1水tas增補(bǔ)水tas形成原理：絕熱降溫增濕過程及等焓過程絕熱增濕過程進(jìn)行到空氣被水汽所飽和，則空氣的溫度不再降落，而等于循環(huán)水的溫度，稱此溫度為該空氣的絕熱飽和溫度，用符號tas表示，其對應(yīng)的飽和濕度為Ｈas，現(xiàn)在水的溫度亦為tas。在空氣絕熱增濕過程中，空氣失掉的是顯熱，而獲取的是汽化水帶來的潛熱，空氣的溫度和濕度雖隨過程的進(jìn)行而變化，但其焓值不變?；脽羝?6塔頂和塔底處濕空氣的焓分別為：I1(cgHcv)tHr00I2(cgHasc)tasHasr0v0濕空氣在絕熱增濕過程中為等焓過程，即：I1=I2因?yàn)椋群停萢s值與l對比皆為一很小的數(shù)值，故可視為CH、CHas不隨濕度而變，即CH=CHas。則有Word資料...tastr00(HasH)cH幻燈片17實(shí)驗(yàn)測定表示，關(guān)于在湍流狀態(tài)下的空氣－水蒸氣系統(tǒng)而言，a/kH≈CH，同時(shí)r00≈rtw，故在必定溫度t和濕度H下，有twtas重申：絕熱飽和溫度tas與濕球溫度tw是兩個(gè)完整不的觀點(diǎn)。可是二者都是濕空氣狀態(tài)(t和H)的函數(shù)。特別是對空氣－水氣系統(tǒng)，二者在數(shù)值上近似相等，對其余系統(tǒng)而言，不存在此關(guān)系?；脽羝?8對空氣－水蒸氣系統(tǒng)，干球溫度、絕熱飽和溫度（或濕球溫度）及露點(diǎn)之間的關(guān)系為：關(guān)于不飽和濕空氣：t>tas（或tw）>td關(guān)于飽和的濕空氣：t＝tas（或tw）＝td幻燈片19二、濕空氣的濕度圖在工程計(jì)算中，常用的是以濕空氣的焓值I為縱坐標(biāo)，濕度H為橫坐標(biāo)的焓濕圖，即I-H圖。圖上共有五種線，圖上任一點(diǎn)都代表必定溫度t和濕度Ｈ的濕空氣狀態(tài)。等濕度線(等H線)：等焓線(等I線)：等溫線(等t線)：等相對溫度線（等φ線）水蒸汽分壓線：幻燈片20等濕度線(等H線)一組與縱軸平行的直線。在同一條等H線上，濕空氣的露點(diǎn)td不變。2等焓線(等I線)一組與橫軸平行的直線。在同一條等I線上，濕空氣的溫度t隨濕度H的增大而下降，但其焓值不變。3等溫線(等t線)I=(1.88t+2490)H+1.01t當(dāng)空氣的干球溫度t不變時(shí)，I與H成直線關(guān)系，故在I-H圖中對應(yīng)不一樣的t，可作出很多等t線。各樣不一樣溫度的等溫線，其斜率為(1.88t+2492)，故溫度愈高，其斜率愈大。Word資料...所以，這很多成直線的等t線其實(shí)不是相互平行的?；脽羝?1等相對溫度線（等φ線）H0.622psPps當(dāng)濕空氣的濕度Ｈ為必定值時(shí)，溫度愈高，其相對濕度φ值愈低，即其作為干燥介質(zhì)時(shí)，汲取水汽的能力愈強(qiáng)，故濕空氣進(jìn)入干燥器以前一定經(jīng)過預(yù)熱器預(yù)熱提升溫度，目的除了提升濕空氣的焓值使其作為載熱體外，也是為了降低其相對濕度而作為載濕體。水蒸汽分壓線pv

HP0.622H該線表示空氣的濕度Ｈ與空氣中的水蒸汽分壓pv之間關(guān)系曲線。當(dāng)濕空氣的總壓Ｐ不變時(shí)，水蒸汽的分壓pv隨濕度Ｈ而變化。水蒸汽分壓標(biāo)于右端縱軸上，其單位為kN/m2?；脽羝?2濕焓圖的說明與應(yīng)用依據(jù)濕空氣隨意兩個(gè)獨(dú)立的參數(shù)，就能夠在H-I圖上確立該空氣的狀態(tài)點(diǎn)，而后查出空氣的其余性質(zhì)。非獨(dú)立的參數(shù)如：td~H，p~H，td~p，tw~I，tas~I等，它們均在同一等H線或等I線上。AI=1Etw

DFtd

pBCHWord資料...干球溫度t、露點(diǎn)td、濕球溫度tw（或絕熱飽和溫度tas）都是由等t線確立的?；脽羝?3往常依據(jù)下述已知條件之一來確立濕空氣的狀態(tài)點(diǎn)，已知條件是：（１）濕空氣的干球溫度t和濕球溫度tw；（２）濕空氣的干球溫度t和露點(diǎn)td；（３）濕空氣的干球溫度t和相對濕度φ。IAt31φ=12tw0I

HAt3φ=112td0HWord資料.I

..φ2A=1t10H幻燈片24例：已知濕空氣的總壓為101.3kN/m2,濕度為H=0.02kg水/kg干空氣，干球溫度為70oC。試用I-H圖求解：(a)水蒸汽分壓p；(b)相對濕度φ；(c)熱焓Ｉ；(d)露點(diǎn)td；(e)濕球溫度tw；解由已知條件：Ｐ＝101.3kN/m2，H=0.02kg水/kg干空氣，t=20oC，在I-H圖上定出濕空氣的狀態(tài)點(diǎn)Ａ點(diǎn)。pv=3kN/m2φ=10%I＝122kJ/kg干空氣td=24oCtw=33oC幻燈片25三、濕空氣的基本狀態(tài)變化過程間壁式加熱和冷卻若空氣的溫度變化圍在露點(diǎn)以上，則空氣中的含水量一直保持不變，且為不飽和狀態(tài)，為等濕過程，過程線為垂直線。Word資料...IABtAtBBAtA幻燈片26

tBφ=1H間壁式冷卻減濕上述間壁式冷卻過程當(dāng)進(jìn)行至露點(diǎn)，空氣即達(dá)到飽和狀態(tài)，持續(xù)冷卻時(shí)，水蒸氣就在冷卻壁面上凝固出來，并且溫度不停降低，但空氣一直在飽和狀態(tài)。IAφ=1BHBHHA利用上述方法，假如將凝固出來的水分想法除掉，再將所得的飽和空氣加熱，則不會(huì)恢還本來的狀態(tài)，而空氣的濕度小于原空氣的濕度，即達(dá)到減濕的目的。幻燈片27Word資料...不一樣狀態(tài)空氣的混淆設(shè)有狀態(tài)不一樣的空氣1和2，對應(yīng)的干空氣的量為G1和G2，對應(yīng)的狀態(tài)為（H1，I1），（H2，I2）。兩空氣混淆后，由物料衡算和熱量衡算，可求得G1H1G2H2HnG2G1G1I1G2I2InG2G1I

I2I1In

21H24IHnH1φ=1etd3H若混淆后的空氣狀態(tài)點(diǎn)落入超飽和區(qū)，比如圖中3-4直線上的d點(diǎn)，則混淆物將分紅氣態(tài)的飽和空氣和液態(tài)的水兩部分，前者的狀態(tài)點(diǎn)為過d點(diǎn)的等溫線與φ=1線的交點(diǎn)e?；脽羝?8絕熱冷卻增濕過程空氣和水直接接觸時(shí)，空氣的狀態(tài)變化可視為空氣和液態(tài)水表面界限層的飽和空氣不斷混淆的過程。若空氣（以A點(diǎn)表示）與溫度為tas的冷卻水（其表面的飽和空氣以B點(diǎn)表示）相接觸，因?yàn)樗疁乇３植蛔?，B點(diǎn)的地點(diǎn)也固定不變，則空氣的不?；煜^程就表現(xiàn)為空氣狀態(tài)從A點(diǎn)不停向B點(diǎn)挪動(dòng)。Word資料.I

..tAAφ=1tasBH絕熱飽和過程的進(jìn)行，其結(jié)果一方面表現(xiàn)為空氣的冷卻，另一方面表現(xiàn)為空氣的增濕，故稱為絕熱冷卻增濕過程?；脽羝?9第三節(jié)干燥過程的物料衡算和熱量衡算一、物料含水量的表示方法第三節(jié)干燥過程的物料衡算和熱量衡算干燥過程的計(jì)算中應(yīng)經(jīng)過干燥器的物料衡算和熱量衡算計(jì)算出濕物猜中水分蒸發(fā)、空氣用量和所需熱量，再依此選擇適合型號的鼓風(fēng)機(jī)、設(shè)計(jì)或選擇換熱器等。一、物料含水量的表示方法1濕基含水量w以濕物料為計(jì)算基準(zhǔn)的物猜中水分的質(zhì)量分率或質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。濕物猜中水分的質(zhì)量w濕物料的總質(zhì)量幻燈片30干基含水量Ｘ：不含水分的物料往常稱為絕對干物料或稱干料。以絕對干物料為基準(zhǔn)的濕物猜中含水量，稱為干基含水量，亦即濕物猜中水分質(zhì)量與絕對干料的質(zhì)量之比，單位為kg水分/kg絕干料。Word資料...濕物猜中水分的質(zhì)量X濕物猜中絕對干料的質(zhì)量兩種含水量之間的換算關(guān)系為wXX1Xww1注：工業(yè)上常采納濕基含水量?；脽羝?1二、物料衡算經(jīng)過物料衡算可確立將濕物料干燥到規(guī)定的含水量所蒸以的水重量、空氣耗費(fèi)量、干燥產(chǎn)品的流量。新鮮空氣L，H1廢氣L，H2干燥產(chǎn)品G2，X2濕物料G1，X1L——絕干空氣的耗費(fèi)量，kg絕干氣/s；H1，H2——分別為濕空氣出入干燥器時(shí)的濕度，kg水氣/kg絕干氣；X1，X2——分別為物料出入干燥器時(shí)的干基含水量，kg水氣/kg絕干料；G1，G2——分別為物料出入干燥器時(shí)的流量，kg濕物料/s；G——絕干物料的流量，kg絕干料/s?；脽羝?21水分蒸發(fā)量w對上圖所示的連續(xù)干燥器作水分的物料衡算，以1s為基準(zhǔn)。Word資料...LH1GX1LH2GX2wL(H2H1)G(X1X2)2干空氣耗費(fèi)量LL(H2H1)G(X1X2)G(X1X2)wLH1H2H1H2幻燈片33令l=L/W，稱為比空氣用量，其意義是從濕物猜中氣化1kg水分所需的干空肚量。L1lH2H1w假如新鮮空氣進(jìn)入干燥器前先經(jīng)過預(yù)熱器加熱，因?yàn)榧訜崆昂罂諝獾臐穸炔蛔儯訦0表示進(jìn)入預(yù)熱器時(shí)的空氣濕度，則有l(wèi)

11H2H1H2H0上式說明：比空氣用量只與空氣的最先和最后濕度相關(guān)，而與干燥過程所經(jīng)歷的門路沒關(guān)?；脽羝?4濕空氣的耗費(fèi)量為：LL(1H1)L(1H0)Word資料...3干燥產(chǎn)品的流量G2GG2(1w2)G1(1w1)G1(1w1)G21w2式中w1、w2——物料出入干燥器時(shí)的濕基含水量幻燈片35例題例：在一連續(xù)干燥器中，每小時(shí)辦理濕物料1000kg，經(jīng)干燥后物料的含水量有10%降至2%（wb）。以熱空氣為干燥介質(zhì)，初始濕度H1=0.008kg水/kg絕干氣，走開干燥器時(shí)濕度為H2=0.05kg水/kg絕干氣，假定干燥過程中無物料損失，試求：水分蒸發(fā)量、空氣耗費(fèi)量以及干燥產(chǎn)品量。解：（1）水分蒸發(fā)量：將物料的濕基含水量換算為干基含水量，即XX

1w10.11w110.111kg水/kg絕干料0.1w20.0221w210.0204kg水/kg絕干料0.02進(jìn)入干燥器的絕干物料為G=G1（1-w1）=1000（1-0.1）=900kg絕干料/h水分蒸發(fā)量為W=G（X1-X2）=900（）=81.5kg水/h幻燈片36（2）空氣耗費(fèi)量w81.51940kg絕干氣/hLH2H1原濕空氣的耗費(fèi)量為：L?=L（1+H1）=1940（1+0.008）=1960kg濕空氣/h單位空氣耗費(fèi)量（比空氣用量）為：Word資料...11kg絕干氣/kg水H2H1（3）干燥產(chǎn)品量1w110.1G2G11w100010.02918.4kg/h2G2G1w100081.5918.5kg/h幻燈片37三、熱量衡算經(jīng)過干燥器的熱量衡算能夠確立物料干燥所耗費(fèi)的熱量或干燥器排出空氣的狀態(tài)(H2，t2，I2)。QLLLLH0,t0,I0預(yù)熱器H1,t1,I1干燥器H2,t2,I2G1,X1,θ1,I?1QQDG2,X2,θ2,I?2pQp——預(yù)熱器的傳熱速率，kw；QD——向干燥器中增補(bǔ)熱量的速率，kw；QL——干燥器的熱損失速率，kw幻燈片38預(yù)熱器的熱量衡算若忽視預(yù)熱器的熱損失，以1s為基準(zhǔn)，則有LIQ

0QpLI1pL(I1I0)干燥器的熱量衡算Word資料...LI1GI1QDLI2GI2QLQDL(I2I1)G(I2I1)QL干燥系統(tǒng)耗費(fèi)的總熱量QQpQDL(I2I0)G(I2I1)QL幻燈片39濕物料的焓IcsXcw(csXcw)cm假定：（1）新鮮空氣中水蒸氣的焓等于走開干燥器時(shí)廢空氣中水蒸氣的焓，即：Iv0=Iv2。（2）出入干燥器的濕物料比熱相等，即：Cm1=Cm2=Cm。QQpQDL(I2I0)G(I2I1)QLL(cgt2H2Iv2)(cgt0H0Iv0)G(cm22cm11)QLLcg(t2t0)Iv2(H2H0)Gcm(21)QL幻燈片40因?yàn)閣L(H2H0)Iv2r00cvt2Word資料...QQpQDLcg(t2t0)w(r00cvt2)Gcm(21)QL1.01L(t2t0)w(24901.88t2)Gcm(21)QL由上式能夠看出：向系統(tǒng)輸入的熱量用于：加熱空氣、加熱物料、蒸發(fā)水分、熱損失等四個(gè)方面?；脽羝?1干燥系統(tǒng)的熱效率蒸發(fā)水分所需的熱量100%向干燥系統(tǒng)輸入的總熱量定義：蒸發(fā)水分所需的熱量為：Qv=w(2490+1.88t2)-4.187θ1w若忽視濕物猜中水分代入系統(tǒng)中的焓，則有w(24901.88t2)100%Q幻燈片42提升熱效率的舉措使走開干燥器的空氣溫度降低，濕度增添（注意吸濕性物料）；提升熱空氣入口溫度（注意熱敏性物料）；廢氣回收，利用其預(yù)熱冷空氣或冷物料；注意干燥設(shè)施和管路的保溫隔熱，減少干燥系統(tǒng)的熱損失?；脽羝?3例題例：某糖廠的展轉(zhuǎn)干燥器的生產(chǎn)能力為4030kg/h（產(chǎn)品），濕糖含水量為1.27%，于310C進(jìn)入干燥器，走開干燥器時(shí)的溫度為360C，含水量為0.18%，此時(shí)糖的比熱為1.26kJ/kg絕干料?0C。干燥用空氣的初始狀況為：干球溫度200C，濕球溫度170C，預(yù)熱至970C后進(jìn)入干燥室?？諝庾愿稍锸遗懦鰰r(shí)，干球溫度為400C，濕球溫度為320C，試求：（1）蒸發(fā)的水重量；（2）新鮮空氣用量；（3）預(yù)熱器蒸氣用量，加熱蒸氣壓為200kPa（絕壓）；（4）干燥器的熱損失，QD=0；（5）熱效率。Word資料...Qt0=200Ct1=970Ct2=400CLtw0=170C預(yù)熱器干燥器tw2=320Cθ1=310CQpQD=0G2=4030kg/hw1=1.27%w2=0.18%θ2=360C幻燈片44解：（1）水分蒸發(fā)量：將物料的濕基含水量換算為干基含水量，即X1w11.27%水絕干料1w111.27%0.0129kg/kgX2w20.18%水絕干料1w210.18%0.0018kg/kg進(jìn)入干燥器的絕干物料為G=G2（1-w2）=4030（1-0.18%）=4022.7kg絕干料/h水分蒸發(fā)量為W=G（X1-X2）=4022.7（）=44.6kg水/h幻燈片45（2）新鮮空氣用量：第一計(jì)算絕干空氣耗費(fèi)量。由圖查得：當(dāng)t0=200C，tw0=170C時(shí)，H0=0.011kg水/kg絕干料；當(dāng)t2=400C，tw2=320C時(shí)，H2=0.0265kg水/kg絕干料。絕干空氣耗費(fèi)量為：w44.6L2877.4kg絕干氣/hH2H1新鮮空氣耗費(fèi)量為：L?=L（1+H0）=2877.4（1+0.011）=2909kg新鮮空氣/h幻燈片463）預(yù)熱器中的蒸氣用量查H-I圖，得I0=48kJ/kg干空氣；I1=127kJ/kg干空氣；Word資料...I2=110kJ/kg干空氣Qp=L(I1-I0)=2877.4（127-48）=2.27×105kJ/h查飽和蒸氣壓表得：200kPa（絕壓）的飽和水蒸氣的潛熱為2204.6kJ/kg，故蒸氣耗費(fèi)量為：2.27×105/2204.6=103kg/h幻燈片47（4）干燥器的熱損失QLQpQD1.01L(t2t0)w(24901.88t2)Gcm(21)2.2710501.012877.4(4020)44.6(24901.8840)4022.71.26(3631)2.9104kJ/h5）熱效率若忽視濕物猜中水分帶入系統(tǒng)中的焓，則有w(24901.88t2)44.6(24901.8840)Q100%2.2710550.4%幻燈片48課外習(xí)題在常壓連續(xù)理想干燥器中，用通風(fēng)機(jī)將空氣送至預(yù)熱器，經(jīng)1200C飽和蒸氣加熱后進(jìn)入干燥器以干燥某種物料。已知空氣狀況為：進(jìn)預(yù)熱器前濕空氣中水蒸氣分壓p0=1.175kPa，溫度為150C，進(jìn)干燥器前的溫度為900C，出干燥器后的溫度為500C。物料狀況為：進(jìn)干燥器前X1=0.15kg水/kg絕干料，出干燥器后X2=0.01kg水/kg絕干料。干燥器的生產(chǎn)能力為250kg/h（按干燥產(chǎn)品計(jì)），預(yù)熱器的總傳熱系數(shù)為50w/m2·0C。試求通風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量和預(yù)熱器的傳熱面積。幻燈片49第四節(jié)濕物料的性質(zhì)及干燥機(jī)理一、濕物料的水分活度水分活度：水蒸氣分壓pv與同溫度下純水的飽和蒸氣壓ps之比。物料的水分活度與其含水量和溫度相關(guān)。必定溫度下水分活度與含水量的關(guān)系曲線稱為吸著等溫線。Word資料...含水量aw水分活度不單與物料的儲(chǔ)藏性相關(guān)，并且決定了干燥進(jìn)行的方向。aw<φ時(shí)，吸附水分；aw=φ時(shí)，達(dá)到均衡；aw>φ時(shí)，解吸水分（干燥）；幻燈片50二、均分(equilibriumwater)和自由水分(freewater)區(qū)分依照：物料所含水分可否用干燥方法除掉。物猜中的水分與必定溫度t、相對濕度φ的不飽和濕空氣達(dá)到均衡狀態(tài)，此時(shí)物料所含水分稱為該空氣條件(t、φ)下物料的均分。在干燥過程中能除掉的水分不過物猜中高出均分的那一部分，稱為自由水分。均分隨物料的種類及空氣的狀態(tài)(t，φ)不一樣而異。均分代表物料在必定空氣狀況下能夠干燥的限度?；脽羝?1三、聯(lián)合水分(boundwater)與非聯(lián)合水分(unboundwater)區(qū)分依照：依據(jù)物料與水分結(jié)協(xié)力的狀況1聯(lián)合水分包含物料細(xì)胞壁的水分、物料毛細(xì)管中的水分、及以結(jié)晶水的形態(tài)存在于固體物料之中的水分等。特色：籍化學(xué)力或物理化學(xué)力與物料相聯(lián)合的，因?yàn)榻Y(jié)協(xié)力強(qiáng)，其蒸汽壓低于同溫度下純水的飽和蒸汽壓，以致干燥過程的傳質(zhì)推進(jìn)力降低，故除掉聯(lián)合水分較困難?；脽羝?22非聯(lián)合水分包含機(jī)械地附著于固體表面的水分，如物料表面的吸附水分、較大孔隙中的水分等。特色：物猜中非聯(lián)合水分與物料的結(jié)協(xié)力衰，其蒸汽壓與同溫度下純水的飽和蒸汽壓同樣，干燥過程中除掉非聯(lián)合水分較簡單。重申：Word資料...物料的聯(lián)合水分和非聯(lián)合水分的區(qū)分只取決于物料自己的性質(zhì)，而與干燥介質(zhì)的狀態(tài)沒關(guān)；均分與自由水分則還取決于干燥介質(zhì)的狀態(tài)。干燥介質(zhì)狀態(tài)改變時(shí)，均分和自由水分的數(shù)值將隨之改變?；脽羝?3物料的總水分、均分、自由水分、聯(lián)合水分、非聯(lián)合水分之間的關(guān)系見圖示。x1非聯(lián)合水分物料自由的含水分水量x0總水分聯(lián)合x*平水分衡水分0空氣相對濕度φ100%幻燈片54四、干燥機(jī)理濕度梯度的形成濕物料表面水分的汽化，遂形成物料部與表面的濕度差，促進(jìn)物料部的水分向表面移動(dòng)。2溫度梯度的形成在干燥過程中物料外的溫度不一致，溫度梯度促進(jìn)水分傳達(dá)（稱為熱導(dǎo)濕），方向是從高溫到低溫。以上兩種梯度以致的水分傳達(dá)稱為部擴(kuò)散?；脽羝?53外面的傳質(zhì)推進(jìn)力：水分由物料部擴(kuò)散到表面后，便在表面氣化，可以為在表面鄰近存在一層氣膜，在氣膜水蒸氣分壓等于物猜中水分的蒸氣壓，水分在氣相中的傳質(zhì)推進(jìn)力為此蒸氣壓與氣相主體中水蒸氣分壓之差。造成該分壓的原由是：對對流干燥，因?yàn)榻橘|(zhì)的不停流動(dòng)，帶走氣化的水分；Word資料...對真空干燥而言，則是氣化的水分被真空泵抽走。水分的部擴(kuò)散和表面汽化是同時(shí)進(jìn)行的，但在干燥過程的不一樣階段其速率不一樣，從而控制干燥速率的機(jī)理也不同樣。原由在于遇到物料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、濕度等條件和干燥介質(zhì)的影響?；脽羝?6在干燥過程中，當(dāng)物猜中水分表面汽化的速率小于部擴(kuò)散的速率時(shí)，稱為表面汽化控制；加強(qiáng)舉措（對對流干燥而言）：提升空氣的溫度，降低相對濕度，改良空氣與物料的接觸和流動(dòng)狀況，均有助于提升干燥速率。當(dāng)物猜中水分表面汽化的速率大于部擴(kuò)散的速率，稱為部擴(kuò)散控制。加強(qiáng)舉措：從改良部擴(kuò)散著手，如：減少物料厚度、使物料聚積松散、攪拌或翻動(dòng)物料、采用微波干燥等?；脽羝?7第五節(jié)干燥速率和干燥時(shí)間一、恒定干燥條件下的干燥速率恒定干燥條件：干燥介質(zhì)的溫度、濕度、流速及與物料的接觸方式，在整個(gè)干燥過程中均保持恒定。干燥速率：單位時(shí)間在單位干燥面積上汽化的水重量W。u=dw/Adτ式中u—干燥速率,kg/m2·h；W—汽化水重量,kgA—干燥面積,m2；τ—干燥所需時(shí)間,h幻燈片58u=dw/AdτWord資料...dW=-GdXu=dW/Adτ=-GdX/Adτ式中Ｇ—濕物猜中絕對干料的量,kg；X—濕物猜中干基的含水量,kg水/kg干物料；負(fù)號表示物料含水跟著干燥時(shí)間的增添而減少?；脽羝?9影響干燥速率的要素（對對流干燥而言）影響干燥速率的要素（對對流干燥而言）濕物料的性質(zhì)與形狀：包含物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)構(gòu)成、形狀大小、料層厚薄及水分聯(lián)合方式。物料的濕度：物料的水分活度與濕度相關(guān)，因此影響干燥速率。物料的溫度：溫度與水分的蒸氣壓和擴(kuò)散系數(shù)相關(guān)。干燥介質(zhì)的狀態(tài)：溫度越高，相對濕度越低，干燥速率越大。干燥介質(zhì)的流速：由界限層理論可知，流速越大，氣膜越薄，干燥速率越大。介質(zhì)與物料的接觸狀況：主假如指介質(zhì)的流動(dòng)方向。流動(dòng)方向垂直于物料表面時(shí)，干燥速率最快?；脽羝?0二、干燥曲線與干燥速率曲線1干燥曲線：干燥過程中物料含水量X與干燥時(shí)間t、物料表面溫度θ的關(guān)系曲線。2干燥速率曲線：物料干燥速率u與物料含水量X的關(guān)系曲線。Word資料...ABXCDEE表面溫度ABCD干燥時(shí)間τCBUADEX幻燈片61干燥過程分為恒速干燥和降速干燥兩個(gè)階段。恒速干燥階段：如BC段所示（AB段為物料預(yù)熱段，此段所需時(shí)間很短，一般并入BC段考慮）。Word資料...此階段特色：除掉的水分是非聯(lián)合水；屬于表面汽化控制階段；物料表面的溫度一直保持為空氣的濕球溫度；干燥速率的大小，主要取決于空氣的性質(zhì)，而與濕物料的性質(zhì)關(guān)系很小?；脽羝?2在恒速干燥階段中，空氣傳給物料的熱量等于水分汽化所需的熱量，即dQrtwdw在干燥過程中，傳熱速率為dQAd

(ttw)傳質(zhì)速率為：dwH)kH(Hs,twAd所以，恒速干燥階段的干燥速率為dwdQH)(ttw)UkH(Hs,twAdrtwAdrtw幻燈片634降速干燥階段：如CE段所示臨界點(diǎn)：C點(diǎn)，該點(diǎn)的干燥速率Uc等于等速階段的干燥速率。臨界含水量：Xc越大，則會(huì)過早的轉(zhuǎn)入降速干燥階段，使在同樣的干燥任務(wù)下所需的干燥時(shí)間加長。臨界含水量與物料的性質(zhì)、厚度、干燥速率相關(guān)。第一降速階段（CD段）：物料部水分?jǐn)U散速率小于表面水分在濕球溫度下的汽化速率，這時(shí)物料表面不可以保持全面潤濕而形成“干區(qū)”，以致干燥速率降落?；脽羝?4第二降速階段（DE段）：水分的汽化面漸漸向物料部挪動(dòng)，進(jìn)而使熱、質(zhì)傳達(dá)門路加長，阻力增大，造成干燥速率降落。降速干燥階段特色：干燥速率主要決定于物料自己的結(jié)構(gòu)、形狀和大小等。而與空氣的性質(zhì)關(guān)系很小。Word資料...物料表面的溫度不停上漲，而最后湊近于空氣的溫度?；脽羝?5三、恒定干燥條件下干燥時(shí)間的計(jì)算恒速干燥階段設(shè)恒速干燥階段的干燥速率為uc，依據(jù)干燥速率定義，有GddXUcA積分界限條件為：開始時(shí)τ=0，X=X1；終了時(shí)τ=τ1，X=Xc；1GXcdAUcdX0X11G(X1Xc)UcA幻燈片66臨界處的干燥速率Uc可從干燥速率曲線查得，也可用下式進(jìn)行估量：Uc(ttw)rtw對流傳熱系數(shù)a可用以下幾種經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：（1）空氣的流動(dòng)方向與物料表面平行時(shí)0.0204(L)0.8Word資料...式中L?——濕空氣的質(zhì)量流速，kg/m2·h合用條件：L?=2450~29300kg/m2·h（0.6~8m/s），空氣的均勻溫度t=45~1500C（2）空氣垂直于物料表面流動(dòng)1.17(L)0.37合用條件：L?=3900~19500kg/m2·h（0.9~4.6m/s）幻燈片67例題例：將不溶于水的固體晶體裝在0.5×0.5m的盤中干燥，物料層厚度為25mm，盤的側(cè)面和底面可假定為絕熱的，干燥所需熱量由流動(dòng)方向與物料平行的熱空氣以對流方式傳到物料表面，空氣流速為6m/s，溫度為700C，濕度為0.01kg水/kg絕干料，試估量恒速干燥階段的干燥速率和蒸發(fā)量。解：由濕度圖查得H=0.01kg水/kg絕干料，t=700C的空氣tw=300C空氣的濕比容為vH(0.7721.244H)22.4273t273(0.7721.2440.01)22.4273700.987m3/kg干空氣273濕空氣的密度為1H10.011.023kg/m3vH0.987幻燈片68濕空氣的質(zhì)量流速L?=uρ=61.=6.14kg/m2·s或22100kg/m2·h對流傳熱系數(shù)0.0204(L)0.80.0204299061w/m2k當(dāng)tw=300C時(shí)，rtw=2424kJ/kg，則有Word資料...Uc(ttw)360061rtw(7030)3600100024243.62kg/m2h蒸發(fā)量為Uc×A=3.62（0.5×0.5）=0.91kg水/h幻燈片69降速干燥階段積分界限條件：降速開始時(shí)τ=0，X=Xc；終了時(shí)τ=τ2，X=X2；2Gd20A

X2Xc

dXGUA

XcX2

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