《干燥基础知识讲座》由会员分享，可在线阅读，更多相关《干燥基础知识讲座（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、干燥基础知识讲座刘广文（沈阳化工研究院）201110常州 物料及热量衡算一、物料衡算干燥设备的设计计算，主要有以下几方面：蒸发水量的计算，根据设备要求产量、物料含水率和产品含水率计算；水分平衡和空气消耗量的计算（对流干燥设备）干燥系统的热量衡算；干燥设备尺寸的确定（每种干燥设备均有自己的设计方法，通常同一型式的干燥设备也有多种设计方法）。根据质量守衡定律，物料中总质量不会随干燥过程而改变，只是由一种物质向另一物质中迁移。若物料干燥前后质量分别以G1和G2表示，以W代表脱去水分的量，绝对干物料（不含水分，简称绝干物料）以Gs 表示，物料干燥前后湿基含水率以w1、w2表示，则必然有如下关系：G1=
2、Gs+W （1） （2） （3）所以 （4）由此可得： ，式中G1物料处理量，kg/h；G2产品量，kg/h；W蒸发水量，kg/h；GS绝干物料量，kg；w1物料湿基含水率，%；w2产品湿基含水率，%。蒸发水量W为： （5） 或 （6）物料的湿基含水率为： 即： （7）在干燥过程中，物料中的含水率总是在变化，只有绝干物料量不变，计算时常将湿基含水率换算成干基含水率。干基含水率c应为： ， 即： （8）两种含水率之间的换算关系为： （9） （10）式中 W蒸发水量，kg/h； GS绝干物料量，kg/h； w湿基含水率，%；c干基含水率，kg(水)/kg（绝干物料），简写为kg/kg；例如：在10
3、0kg湿物料中，其中含50kg水分和50kg绝干物料。则湿基含水率为： 根据公式，干基含水率为：湿物料干、湿基含水率换算关系见表1。表1 物料干、湿基含水率换算表湿基含湿量%干基含水率,kg/kg湿基含水率,%干基含水率,kg/kg湿基含水率,%干基含水率,kg/kg湿基含水率,%干基含水率,kg/kg湿基含水率,%干基含水率,kg/kg10.0101210.266410.699611.565814.2620.0202220.282420.725621.63824.5630.0310230.299430.754631.70834.8840.0417240.316440.786641.77584
4、5.2650.0527250.333450.818651.855855.6660.0638260.351460.852661.945866.1470.0753270.370470.887672.03876.6980.0870280.389480.923682.10887.3290.0988290.408490.961692.23898.08100.111300.428501.00702.33909.00110.1235310.4495511.041712.459110.12120.1365320.471521.083722.579211.52130.1495330.493531.125732.
5、709312.90140.1630340.515541.175742.859415.65150.1765350.538551.222753.009519.00160.1905360.563561.272763.179624.00170.2005370.588571.325773.359732.30180.2195380.613581.380783.559849.00190.2350390.638591.435793.779999.00200.25400.666601.50804.00一般情况下，产品中总是残存部分水分，在计算实际蒸发水量时，应计算出物料初始状态和产品的干基含湿量，然后计算蒸发水
6、量：W=Gs（c1-c2） （11） 式中 c1、c2原料和产品的干基含水率，kg/kg。因干燥前后绝干物料量不变，则对绝干物料作物料衡算，则： （12）二、空气消耗量的计算如果设干燥过程中绝干空气的用量是La，（kg/h），进出干燥设备空气的干基湿度（简称湿度）分别用x1、x2表示，则干燥的水分平衡式关系如下： （13）由此可得： （14）这是一个水分平衡式，式左端所代表的物料脱水量等于右端空气带出的水量。即： G1w1-G2w2=W （15）干燥中水分蒸发量W为： （16）因间接换热时加热器进出口空气湿度不变，即x1=x0，所以：干空气消耗量为 （17）式中 La绝干空气消耗量，kg/h；
7、x0环境空气湿度，kg（水）/kg；x1干燥设备入口空气湿度，kg（水）/kg；x2干燥设备出口空气湿度，kg（水）/kg，简写kg/kg。为了计算方便，常将蒸发每千克水所需干空气消耗量为基准。以l表示，单位为kg（干空气）/kg（水），即 。所以 （18）为了计算方便，可查表2。表2 对流干燥时，蒸发1kg水需要的干空气量， kg（干空气）/kg（水）出口温度,进口温度,70809010011012013014015016012055.671.485.513041.750.062.514037.043.552.666.715031.335.743.552.616028.632.337.043
8、.452.617025.028.632.337.043.518023.325.628.632.337.043.419021.323.325.628.632.337.020019.621.223.325.730.332.337.021018.820.022.225.027.831.328.622017.518.520.022.223.827.030.333.323016.117.218.520.021.723.227.230.324015.215.817.518.220.021.723.827.028.525014.115.215.917.518.220.021.723.827.026013.5
9、14.715.616.717.919.220.023.325.028.527012.713.314.315.216.417.918.920.022.224.428012.213.013.714.715.616.717.919.221.322.729011.812.213.313.714.715.616.718.219.221.730011.411.812.313.213.715.015.916.918.219.631010.711.411.912.713.313.815.215.916.918.232010.310.611.411.812.513.313.915.215.916.933010.
10、010.410.911.511.912.713.314.115.415.93409.59.910.410.911.411.612.713.314.115.23508.99.39.810.310.811.411.912.513.313.93608.89.29.610.010.511.011.612.212.813.53708.68.89.39.710.210.611.011.812.213.13808.28.58.89.39.610.210.611.011.612.23907.98.18.68.89.29.610.010.611.011.64007.78.08.38.78.99.49.710.510.711.04107.57.88.18.78.49.19.59.910.410.74207.37.57.98.18.48.79.110.110.210.44307.07.47.67.98.18.58.89.19.59.94406.87.07.37.57.98.18.58.79.19.54506.56.86.97.2
