1、1,第 5 章 干燥,5.4.1 干燥过程的平衡关系,5.4 干燥过程的平衡关系与速率关系,5.4.2 干燥过程的速率关系,5.4.3 干燥机理及干燥时间的计算,2,一、干燥过程机理,湿空气,水分传递, 由内部向表面迁移,由表面向空气中汽化,湿物料,3,1.恒速干燥阶段,内部迁 移速率,表面汽 化速率,特征：,表面维持润湿状态，汽化的水分为非结合水分；,空气传给湿物料显热水分汽化所需潜热。,表面汽化控制阶段,一、干燥过程机理,4,2.降速干燥阶段,内部迁 移速率,表面汽 化速率,表面逐渐变干，汽化的水分为结合水分；,干燥速率。,内部迁移控制阶段,特征：,一、干燥过程机理,5,1.恒定干燥条件下
2、干燥时间的计算,(1)恒速干燥阶段,由,二、干燥时间的计算,6,积分得,Uc的来源：,由干燥速率曲线得出；,由经验公式计算。,Xc的来源,由干燥速率曲线得出；,由手册查出。,二、干燥时间的计算,恒速干燥阶 段干燥时间,7,(2)降速干燥阶段,由,二、干燥时间的计算,8,设 U 与 X 为线性关系,二、干燥时间的计算,9,积分得,降速干燥阶 段干燥时间,二、干燥时间的计算,10,若 X * 很低或缺乏 X * 数据，令,则,故,降速干燥阶 段干燥时间,二、干燥时间的计算,11,总干燥时间,2.变动干燥条件下干燥时间的计算(选读),若,二、干燥时间的计算,12,5.5 干燥设备,5.4 干燥过程的
3、平衡关系与速率关系,5.5.1 干燥器的基本要求与分类,第 5 章 干燥,13,一、干燥器的基本要求,干燥器的基本要求：, 保证干燥产品的质量要求, 干燥速率快；, 操作控制方便、劳动条件好。,含水量、,强度；,形状、, 热效率高；,14,二、干燥器的分类,按传热方式分类：,对流干 燥器,厢式干燥器,气流干燥器,沸腾干燥器,转筒干燥器,喷雾干燥器,传导干 燥器,滚筒干燥器,真空盘架式干燥器,红外线 干燥器,辐射 干燥器,微波 干燥器,介电 干燥器,15,5.5 干燥设备,5.4 干燥过程的平衡关系与速率关系,5.5.1 干燥器的基本要求与分类,5.5.2 干燥器的主要类型(选读),5.5.2
4、干燥器的设计(选读),第 5 章 干燥,16,思考题,作业题: 7、8,练 习 题 目,17,本 章 小 结,本章重点掌握内容,1.湿空气的性质及湿度图 湿空气的性质； 湿度图的构造及应用。,2.干燥过程的物料衡算与热量衡算 干燥系统的物料衡算； 干燥系统的热量衡算； 空气通过干燥器时的状态变化。,18,干燥过程的平衡关系与速率关系：平衡曲线；物料中所含水分的性质；干燥曲线；干燥速率与干燥速率曲线；干燥过程机理。,本 章 小 结,19,在直径1.2 m、长度6 m的转筒干燥器中，常压下干燥温度24 、湿含量0.037（湿基，下同）的湿物料，经干燥后，物料的温度60 、湿含量0.002，干燥产品
5、的流量1 000 kg/h 。干燥介质为温度25 、相对湿度55的新鲜空气，空气进、出干燥器的温度分别为85 和30 。预热器中采用180 kPa的饱和水蒸气加热，预热器的热损失可忽略。已知25 水的饱和蒸汽压3 168.4 Pa。绝干料,课堂讨论：干燥综合练习题,20,比热容1.507 kJ/(kg(绝干料) ) ，干燥器外壁与空气的总传热系数 35 kJ/(m2h ) 。 (1) 计算鼓风机的风量；(2) 计算加热蒸汽的消耗量；(3) 计算干燥系统的热效率。,课堂讨论：干燥综合练习题,21,干燥器有热损失,非等焓干燥过程,课堂讨论：干燥综合练习题,22,需求,kg / kg(绝干气),m3
6、 / kg(绝干气),课堂讨论：干燥综合练习题,23,需求,kg / kg(绝干气),kg / kg绝干料,kg / kg绝干料,kg (绝干料)/ h,kg / h,课堂讨论：干燥综合练习题,24,物料衡算,热量衡算,kJ / kg(绝干气),kJ / kg(绝干料),课堂讨论：干燥综合练习题,25,kJ / kg(绝干料),kJ / h,课堂讨论：干燥综合练习题,26,联立(a)、(b)、(c)式，解得,kJ / kg(绝干气),kg / kg(绝干气),kg / h,课堂讨论：干燥综合练习题,27,m3 / h,需求,kJ / kg(绝干气 ),kJ / h,课堂讨论：干燥综合练习题,2.求,28,查得180 kPa饱和水蒸气的汽化热为,kJ / kg,kg / h,课堂讨论：干燥综合练习题,3.求,29,kJ / h,课堂讨论：干燥综合练习题,
