《清华大学化工原理第四章干燥dry5 (2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《清华大学化工原理第四章干燥dry5 (2)（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六节 干燥过程的设计计算1. 流程设计 2. 参数计算 3. 操作条件的确定1. 流程设计 加热器(Heater)和干燥器(Dryer) 加热器: 提高温度, 降低相对湿度, 提高载热和载湿能力. 连续操作 干燥器: 间歇操作 连续操作并流, 逆流, 错流的干燥操作HeaterdryerL To HoL T1 H1L T2 H2heaterdryerGc X2Gc X1请与各干燥设备相对应。适用场合(?) 物料的耐温性能较差时? 物料干得太快出现龟裂时? 要求物料出口含水量较小时? 希望干燥速度快, 又不怕高温时? 废气循环?2. 参数计算 t (干燥时间) 动力学 L (所用空气量 ) 物
2、料衡算 Q (所需热量) 热量衡算2.1 空气用量 物料衡算2.2 热量计算L To Io HoL T1 I1 H1L T2 I2 H2Gc X2T2Gc X1T1QPQDQL 预热器 Qp = L (I1-Io) 干燥器 QD+LI1+GcI1= QL + LI2+GcI22.2 热量计算L To Io HoL T1 I1 H1L T2 I2 H2Gc X2T2Gc X1T1QPQDQL QD+LI1+GcI1= QL + LI2+GcI2 其中, 物料的焓的基准为0C绝干物料. I1= GcCsT1+ GcX1CwT1 I2= GcCsT2+ GcX1CwT2湿焓图IH0101H0 (H1
3、) H2I1 I2IoToT1 QD+LI1+GcI1= QL + LI2+GcI2 I1= GcCsT1+ GcX1CwT1 I2= GcCsT2+ GcX1CwT2热效率(1) 加入的热量: QP+QD 热量消耗的地方: 空气得到了加热(其中包括原始所含水气) 物料得到了加热(其中包括残存的水分) 热损失 水分从物料转移到空气所消耗的热量(Q1) 热效率的定义:=Q1/(QP+QD)热效率(2): Q1的计算 蒸发转移的水量 W=L(H2-H0) 这些水分进入干燥器时的焓 WCwaterT1 这些水分离开干燥器时的焓 W(ro+CvaporT2) Q1= L(H2-H1)(ro+Cvapo
4、rT2-CwaterT1)热效率(3): 定义合理吗? 越高越好吗？ 空气得到了加热(包括其中原始所含水气): 被认 为是热量的浪费!? 而只有当T2=T0时才没有部分的浪费(任何时候都 能到T0吗?). 此时所需的L如何变化? 出口空气的相对湿度将如何变化? 这将导致设备费用如何变化？ 增加? 慢（推动力，传质传热系数）,长度； 气量（？），直径 影响产品质量吗?湿焓图IH0101H0 (H1) H2I1 I2IoToT11002.3 干燥时间 根据干燥实验确定. 理论计算: 可以通过传热方程估算Uc Nr=Q=(T-Tw)恒定干燥条件的假设 不能估计降速阶段的速度(或者说太难了) 气相中热质同时传递 固体中热质同时传递 蒸发面积连续发生变化 不能估算临界含水量3. 干燥条件的确定 给定的条件 Gc, X1, T1 X2, T2 To, H1 (当时当地, 废气循环) 需要确定的参数 L(H2), T1, T2 任意给定两个, 其余两个随之确定 eg1 T1, T2 H2 L eg2 L, T1 H2 T2参数计算与设备之间的关系 t(干燥时间) 长度(连续干燥时) L(所用空气量) 直径 Q(所需热量) 换热器的面积作业1. 试作等焓干燥时的操作线, 操作线该如何 定义? 2. 热效率 3. 预习 下周的作业1（下次讨论） (单号按并流考虑; 双号按逆流考虑)
