【2017年整理】new五干燥原理--5.3+5.4干燥速率和干燥技术.ppt

1 第5章 干燥原理 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2 5.3 干燥速率和干燥过程 5.3.3 间歇干燥过程的干燥时间计算 5.3.3.1 恒速干燥阶段 若物料在干燥前的含水量（X1）大于临界含水量（XC），忽略物料的预热阶段，恒速干燥阶段的干燥时间(τ1)可通过下式进行计算。 恒速干燥 已知：常压下将干球温度t=30℃、湿球温度tw=20℃的空气预热到70℃后送入间歇式干燥器， 70℃时，d=0.0105kg/kg干空气。空气以6m/s的速度流过物料表面。干燥单位面积的干物料量为23.5kg/m2，物料的临界含水量 Xc=0.21kg/（kg干料）。 求：（1）恒速干燥阶段的干燥速率；（2）将物料含水量从X1=0.45kg/（kg干料）减少到X2=0.24kg/（kg干料）所需要的干燥时间。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3 5.3 干燥速率和干燥过程 干燥器内湿空气的相对湿度 ： 湿空气的密度： 湿空气的质量流速： 对流换热系数： 恒速干燥阶段的干燥速率： （2）因X2＞Xc，恒速干燥阶段，干燥时间为 ： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 4 5.3.3.2 降速干燥阶段 物料从临界含水量（XC）减少到（X2）所需要的时间τ2为： （1）图解积分法 物料在降速干燥阶段，干燥速率与含水量呈非线性变化，采用图解积分法求解τ2。 （2）近似计算法 物料在降速干燥阶段，干燥速率与含水量的变化关系可近似作为线性关系处理： 干燥时间： 5.3 干燥速率和干燥过程 总的干燥时间τ为： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5 例：已知物料在恒定空气条件下含水量从0.10kg/（kg干料）干燥至0.04kg/（kg干料）共需要5h。如果将此物料继续干燥到含水量为0.01kg/（kg干料）还需多少时间？ 已知：此干燥条件下物料的临界含水量Xc=0.08kg/kg干料，降速干燥阶段的干燥曲线近似作为通过原点的直线处理。 5.3 干燥速率和干燥过程 解：（1）由X1＞Xc＞X2，物料含水量经历等速和降速干燥两个阶段 τ1=1.33 h τ2 =3.67 h （2）继续干燥所需要的时间 设物料从临界含水量Xc干燥X3=0.01kg/kg干料至所需时间为τ3，则： τ3=3τ2 继续干燥所需要的时间 τ3-τ2=2τ2＝2×3.67=7.34h Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 6 5.3 干燥速率和干燥过程 5.3.4 连续干燥过程 气流与物料接触方式：顺流、逆流、错流或更为复杂的形式。 特点：不存在恒速干燥阶段，只有表面汽化阶段。在升温阶段中，与物料接触的空气状态是不断变化的，其干燥速率不能假设与物料含水量成正比。 5.3.4.1 连续干燥过程的数学描述 数学描述：欧拉方法。 气、固两相的热、质同时传递过程 方程组 物料衡算 质量衡算 传热速率 传质速率 物料内部的导热和扩散 内部传热 内部传质 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 7 5.3.4.2 干燥过程的物料衡算和热量衡算 5.3 干燥速率和干燥过程 （1）物料衡算 以干燥器为控制体对水分进行物料衡算可得： 湿基水分Xw与以干基水分Xd之间的关系： 不计干燥器内物料损失，即： （2）预热器的热量衡算 以预热器为控