干燥过程的物料平衡与热平衡计算 下载本文

已偏离等焓干燥过程。

需要说明的是,例1中当空气加热到400度时,通常干燥后的热风温度也会有升高,这将涉及到更多热交换的问题,本例不再深述。本例只是想通过二种不同温度对比,进一步理解等焓干燥的问题。

例2:某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥,湿物料的流量为1kg/s,初始湿基含水量%,干燥产品的湿基含水量为%。空气状况为:初始浓度25?C,水分kg/kg干空气,经预热后进干燥器的温度为140?C,若离开干燥器的温度选定为60?C和40?C,试计算需要的空气消耗能量及预热器的传热效率;又若空气在干燥器的后续设备中温度下降了10?C,试分析以上两种情况下物料是否返潮?

解:因在干燥器内经历等焓过程,IH1?IH2

?1.01?1.88H1?t1?2490H1??1.01?1.88H2?t2?2490H2

t1?140?C

H1?H0?0.005kg/kg干空气

t2?60?C

H2??1.01?1.88?0.005??140?2490?0.005?1.01?60?0.0363kg/kg干空气

1.88?60?24901.88?60?2490绝干物料量:

GC?G1?1??1??1??1?0.035??0.9

?1??13.5??0.0363kg水/kg绝干料 1??19.650.5?0.00503kg水/kg绝干料 1-0.5?2?绝干空气量:

L?GC??1??2?0.965?0.0363?0.00503???0.964kg/s

H2?H10.0363?0.005预热器的传热效率:

QP?LCH?t1?t0??L?1.01?1.88H0??t1?t0??0.964?1.01?1.88?0.005??140?25??113kJ/st2?40?C时

??0.0447kg/kg干空气 H2L??0.76kg/s

??89kJ/s QP分析物料的返潮情况

当t2?60?C时,干燥器出口空气中水蒸气分压为:

P2?PH21.01.33?0.0363??5.59kPa

0.622?H20.622?0.0363t2?50?C饱和蒸汽压Ps?12.34kPa

Ps?P2即此时空气温度尚未达到气体的露点,故不会返潮。

当t2?40?C时,干燥器出口空气中水蒸气分压为:

P2?1.01.33?0.0447?6.79kPa

0.622?0.0447t2?30?C饱和蒸汽压Ps?4.25kPa P2?Ps,故物料可能返潮。