《物料干燥与处理技术》课件.pptVIP

*************************************干燥过程物料衡算实例湿基含水率(%)干基含水率(kg/kg)以一个典型干燥过程为例：某连续带式干燥器处理含水率为60%（湿基）的物料，干燥后物料含水率降至10%（湿基）。若干燥器处理能力为500kg/h（湿物料），计算干燥过程中蒸发的水量和干燥后的产品产量。计算步骤：首先确定进料中的干物质量，m干=500kg/h×(1-60%)=200kg/h；然后计算干燥后物料的总质量，m出=m干/(1-10%)=200kg/h/0.9=222.22kg/h；最后计算蒸发的水量，m水=500kg/h-222.22kg/h=277.78kg/h。这意味着每小时有277.78kg的水分被蒸发，最终产品产量为222.22kg/h。在物料衡算中，需要注意含水率的表示方式（湿基或干基）和单位换算，以避免计算错误。第八章：干燥过程的热量衡算热量需求分析确定各阶段热量需求1热量来源计算分析各热源贡献2热量平衡建立输入热量等于输出热量3效率评估计算热效率和能耗4热量衡算是干燥过程设计的核心内容，对于设备选型、能源消耗评估和工艺优化具有重要意义。干燥过程中的热量主要用于三个方面：加热物料本身（包括干物质和水分）到所需温度；蒸发物料中的水分（提供汽化潜热）；补偿各种热损失（如辐射损失、对流损失等）。干燥过程的热量衡算基本方程是基于能量守恒定律，即系统的总热量输入等于总热量输出。输入热量通常包括热空气带入的热量、加热介质提供的热量等；输出热量包括蒸发水分所需热量、加热物料所需热量、排出气体携带的热量以及各种热损失。通过热量衡算，可以确定干燥过程的能源需求，为干燥设备的设计和节能措施的实施提供依据。干燥过程热量衡算实例水分蒸发物料加热排气损失辐射损失其他损失以一个对流干燥过程为例进行热量衡算：假设带式干燥器每小时处理1000kg含水率为70%（湿基）的物料，干燥后含水率降为10%（湿基）。干燥介质为热空气，入口温度为150℃，出口温度为60℃。物料进口温度为20℃，出口温度为50℃。需要计算干燥过程所需的热空气量和总热量需求。计算步骤包括：确定干物质量和蒸发水量；计算加热物料所需热量（考虑干物质和剩余水分的比热容）；计算蒸发水分所需热量（考虑水的比热和汽化潜热）；估算热损失（通常取总热量的5-15%）；计算总热量需求；根据热空气的进出口焓差计算所需的热空气量。这样的热量衡算对于干燥设备的设计、热源的选择和能源利用的优化具有重要指导意义。第九章：干燥效率1干燥效率的定义干燥效率是评价干燥过程能源利用状况的重要指标，通常分为热效率和物料干燥效率两方面。热效率是指物料蒸发水分所消耗的有效热量与总供热量的比值，反映了能源的利用程度；物料干燥效率则反映了干燥过程中物料干燥程度的达成情况，通常以含水率降低的程度来衡量。2影响因素影响干燥效率的因素众多，主要包括：设备因素，如设备类型、结构设计、保温状况等；操作因素，如干燥温度、干燥介质流量、物料停留时间等；物料因素，如物料性质、初始含水率、物料形状和尺寸等；环境因素，如环境温度、湿度和通风条件等。不同因素间相互影响，共同决定干燥过程的整体效率。3测量方法干燥效率的测量通常需要监测干燥过程中的关键参数，包括物料进出口的含水率、温度，干燥介质的温度、湿度、流量，以及能源消耗等。通过这些参数，可以计算出干燥过程的热效率和物料干燥效率。现代干燥设备通常配备在线监测系统，实时监控和调整干燥效率。提高干燥效率的方法热回收热回收是提高干燥效率的重要手段，主要包括排气热回收、冷凝水热回收和物料热回收。排气热回收是指利用干燥排出的热空气预热新鲜空气，通常通过热交换器实现；冷凝水热回收是回收蒸汽冷凝水中的热量；物料热回收则是利用热物料预热冷物料。热回收系统设计需要考虑热效率、投资成本和操作复杂度。多级干燥多级干燥是将干燥过程分为多个阶段，每个阶段采用不同的操作条件或设备类型，以优化整个干燥过程的效率。例如，可以先用高温快速干燥去除大部分自由水，然后用较低温度干燥去除剩余水分；或者先用对流干燥，后用微波干燥。多级干燥可以充分利用不同干燥方法的优势，提高整体干燥效率。工艺优化工艺优化包括干燥参数优化和预处理优化两方面。干燥参数优化是指调整温度、湿度、风速等参数，找到最佳操作点；预处理优化是指在干燥前对物料进行适当处理，如机械脱水、冻结处理等，减少干燥负荷。通过工艺优化，可以在不增加设备投资的情况下显著提高干燥效率。第十章：干燥质量控制质量控制的重要性干燥质量控制对于