主要内容湿空气的性质及其计算湿度图的应用连续干燥.ppt
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第一节概述二、干燥过程的分类1、按操作压力分:常压干燥真空干燥2、按操作方式分:连续式干燥间歇式干燥3、按给湿物料提供热能的方式分:传导干燥(间接加热干燥):将热能以传导的方式通过金属壁面传给湿物料。特点:热能利用率高。对流干燥:(直接加热干燥):将热能以对流的方式传给与其直接接触的湿物料。特点:热能利用率比传导干燥低。辐射干燥:热能以电磁波的形式由辐射器发射,射至湿物料表面被其吸收再转变为热能。介电加热干燥:将需要干燥的物料置于高频电场的交变作用使物料加热而达到干燥。三、对流干燥过程1、对流干燥的流程第二节湿空气的性质和湿度图一、湿空气的性质湿空气:干空气和水蒸汽的混合物,这种混合物称湿空气。1、湿空气中水气分压pWP=pg+pW2、湿度H定义:湿空气中单位质量绝干空气所带有的水蒸汽的质量,或湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比值。即:若湿空气中的水蒸汽分压等于该温度下水的饱和蒸汽压,即表示空气呈饱和状态,则湿空气的相应湿度称为湿空气的饱和湿度,即:4、湿容积vH定义:单位质量的绝干空气和其所带的Hkg水蒸汽所共同占有的体积称为湿空气的湿容积,又称湿空气的比容,即6、焓ΙH定义:1kg绝干空气和其所带的Hkg水蒸汽所具有的焓,称湿空气的焓ΙH即在单位时间内,由空气传给湿纱布的热量为8、绝热饱和温度tas定义:空气达到绝热饱和时所显示的温度。设进入和离开绝热饱和器的湿空气的焓值分别为Ι1和Ι2,则:Ι1=cHt+Hr0=(1.01+1.88H)t+Hr0Ι2=cH,astas+Hasr0=(1.01+1.88Has)tas+Hasr0cH=(1.01+1.88H)≈(1.01+1.88Has)cHt+Hr0≈cH,ast+Hasr09、露点td定义:将不饱和的湿空气等湿冷却至饱和状态,此时的温度称为该湿空气初始状态的露点。相应的湿度为饱和湿度Hs,td,其数值等于此湿空气的温度H。二、湿空气的湿度图及其应用间接冷却过程空气在干燥器内的冷却过程第三节连续干燥器的物料衡算和热量衡算一、物料衡算1、湿基含水量二、物料衡算因为H1=H0则热量衡算式为:四、空气进、出干燥器的状态变化:2、非等焓干燥过程(非绝热干燥过程)实际的干燥过程皆为非等焓干燥过程,依其具体情况分为以下三种:1)干燥器中不补充热量,即QD=0,而QL≠0、GC(I2’-I1’)≠0。则:I2<I12)干燥器中补充热量QD,而且比干燥器的热损失及被干燥物料带进和带出干燥器热量之差值之和还要大,,即QD>QL+GC(I2’—I1’)。则:I2>I13)干燥器中补充热量QD,此热量可使干燥过程在等温条件下进行,即在干燥器中空气状态变化保持恒定的温度t1下进行。五、干燥器的热效率干燥器的热效率η一般定义为:干燥操作中干燥器的热效率表示干燥器操作的性能,效率愈高表示热利用程度愈好。在干燥操作中,若将离开干燥器的空气温度降低而湿度增大,则亦能提高干燥效率和节省空气的消耗量以降低输送空气的能量。但是空气的湿度增加,会使物料和空气间的传质推动力(即HW—H)减小。一般地吸水性物料的干燥,空气出口的温度应高一些,而湿度应低些。通常,在实际干燥操作中,空气出干燥器之温度t1需比进入干燥器时的绝热饱和温度高20到50℃,这样去保证在干燥器以后的设备中空气不致分出水滴,以免造成设备材料的腐蚀等问题。此外,废气中热量的回收利用对提高干燥操作的热效率也具有实际意义。当然还应注意干燥设备和管路的保温,以减少干燥系统的热损失。第四节干燥过程的相平衡关系和速率关系平衡水分因物料种类的不同有很大的差别;同一种物料的平衡水分也因空气状态的不同而异。只有使物料与相对湿度百分数为零的空气相接触,才能获得绝干的物料;反之如果使物料与一定湿度的空气接触,物料中总有一部分水(即平衡水分)不能除去。故平衡水分是在一定的空气状态下物料可以被干燥的最大限度。非结合水是指存在于物料表上的润湿水以及颗粒堆积层中的大空隙中的水分等。这些水与物料结合力弱,其蒸汽压与同温度下纯水的饱和蒸汽压相同,因此非结合水的气化与纯水的气化相同,在干燥过程中易被除去。结合水与非结合水分都很难用实验方法直接测定,但可根据它们的特点,而利用平衡关系外推得到。在一定温度下,物料中的结合水与非结合水的划分,只取决于物料本身的特性,而与其接触的空气无关。二、恒定干燥条件下的干燥过程1、恒定干燥条件:是指干燥介质的温度、相对湿度、流过物料表面的速度、与物料的接触方式以及物料的尺寸或料层的厚度恒定。2、干燥速率:单位时间内在单位干燥面积上被干燥物料所能气化的水分质量,称为干燥速率u.3、干燥曲线和干燥速率曲线湿物料的干燥曲线,它表明在干燥过程中湿物料的