固体物料的干燥.ppt

第十一章固体物料的枯燥;主要内容

11.0概述

11.1湿空气的性质和湿度图

11.2枯燥过程的物料衡算与热量衡算

11.3固体物料在枯燥过程中的平衡关系与速率关系

11.4枯燥器

本章总结－联系图;本章要求;11.0概述;枯燥的分类;枯燥的分类〔续〕;11.0.3对流枯燥流程及特点;1.传热、传质同时进行，传递方向相反。;11.1.1湿空气的性质

枯燥操作中，不饱和湿空气既是载热体，又是载湿体，因此，可通过空气的状态变化来了解枯燥过程的传热、传质，为此，应先了解湿空气的性质。

枯燥过程中湿空气中的水分含量是不断变化的，但绝干空气量没有变化，故湿空气各种有关性质均以1kg绝干空气为基准。

一、湿度〔湿含量〕H

定义：湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比，kg(水汽)/kg(绝干气)。;常压下，湿空气可视为理想气体，那么有：;饱和湿度Hs

当湿空气中水蒸汽分压pV恰好等于同温度下水蒸汽的饱和蒸汽压ps时，那么说明湿空气到达饱和，此时的湿度H为饱和湿度Hs。;二、相对湿度?;φ越小，湿空气偏离饱和程度越远，枯燥能力越大。

对枯燥介质：0φ1

T↑，ps↑，φ↓，枯燥能力↑

湿度H只能表示出水汽含量的绝对值，而相对湿度却能反映出湿空气吸收水汽的能力。

相对湿度φ与湿度H的关系：;三、比体积〔湿容积〕υH;所以：;〖说明〗;

;

;六、干球温度〔温度〕t;湿球温度计测量原理;:;;对于空气—水系统：当空气流速u?5m/s时，传热以对流方式为主，有：

在实际生产中，常常利用干、湿球温度计来测量空气的湿度。

;八、绝热饱和温度tas;绝热饱和温度tas的计算公式〔推导过程见P252〕;湿球温度tw与绝热饱和温度tas的关系：;定义：一定压力下，将不饱和空气等湿降温至饱和状态，出现第一滴露珠时的温度。;〖说明〗;例11-1湿空气的总压为101.3kPa，相对湿度为50%，干球温度为20oC。试求：(1)湿度Ｈ(2)水蒸汽分压p(3)露点td(4)焓Ｉ(5)如将500kg/h干空气预热至117oC，求所需热量Ｑ；(6)每小时送入预热器的湿空气体积L’。

解：P=101.3kPa，φ＝50%，t=20oC，由饱和水蒸汽表查得，水在20oC时之饱和蒸汽压为ps=2.34kPa

(1)??度Ｈ;(b)水蒸汽分压

(c)露点td

露点是空气在湿度Ｈ或水蒸汽分压p不变的情况下，冷却到达饱和时的温度。所以可由p=1.17kPa查饱和水蒸汽表，得到对应的饱和温度td=9OC。

(d)焓Ｉ;(e)传热量Q;11.1.2湿空气的H-I图;1.湿焓图的组成;;〔3〕等t线〔等温线〕;〔4〕等φ线〔等相对湿度线〕

φ=f(H,t),等φ线就是将假设干点(H,t)连接起来的线。

;〔5〕pv线(水蒸汽分压线)

当P一定时，H0.622,pv与H呈直线。

pv线标于φ=100%线的下方，表示pv与H之间的关系。;〖说明〗

;A;(5)表示湿空气状态的变化过程;B;⑤两股不同状态气流的混合

状态点为A和B的两股气流，其焓值和湿度分别为I1、H1和I2、H2，现A与B按m：n〔质量〕混合。显然，两股气流混合后的状态C必然在点A、B的联线上，其位置可按杠杆规那么求出。;例11-2湿空气的总压为101.3kPa,相对湿度为50%，干球温度为20oC。试用H～I图求解：

(1)水蒸汽分压pv；

(2)湿度Ｈ；

(3)焓Ｉ；

(4)露点td；

(5)湿球温度tw；

(6)如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117oC，求所需热量Ｑ。;解:如图。

由条件：Ｐ＝101.3kPa，φ0＝50%，t0=20oC在I-H图上定出湿空气的状态点Ａ点。

(1)水蒸汽分压pv

由Ａ点沿等Ｈ线向下交水蒸汽分压线于C，在图右边纵坐标上读出pv=1.2kPa。

(2)湿度Ｈ

由Ａ点沿等Ｈ线交水平辅助轴于一点，读得Ｈ＝0.0075kg水/kg干空气。

(3)焓Ｉ

通过Ａ点作等Ｉ线的平行线，交纵轴于一点，读得Ｉ0＝39kJ/kg干空气。;(4)露点td

由Ａ点沿等Ｈ线与φ＝100%饱和线相交于B点，由等t线读得td=10oC。

(5)湿球温度tw

由Ａ点沿等I线与φ=100%饱和线相交于D点，由等t线读得tw=14oC。

(6)热量Ｑ

因湿空气通过预热器加热其湿度不变，所以可由Ａ点沿等Ｈ线向上与t1=117oC线相交于Ｇ点，读出I1=138kJ/kg干空气〔即湿空气离