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1、干燥过程的物料衡算和能量衡算第1页，本讲稿共20页干燥过程的物料衡算干燥过程的物料衡算1、湿基含水量 在干燥操作中称水分在湿物料中的质量分数为湿基含水量，以表示：2、干基含水量 干基含水量的定义为：以lkg绝干物料为基准时湿物料中水分的含量，以X表示，单位为kg水kg绝干料，其表达式为：3、两种含水量的关系为:第2页，本讲稿共20页4、干燥过程的物料衡算、干燥过程的物料衡算（1）水分蒸发量）水分蒸发量第3页，本讲稿共20页（2 2）空气消耗量）空气消耗量L蒸发蒸发1Kg1Kg水分所消耗的干空气量水分所消耗的干空气量,称为单位空气消耗量称为单位空气消耗量,其单其单位为位为KgKg绝干空气绝干空气
2、/Kg/Kg水分水分,用用l l表示表示,则则（3 3）单位空气消耗量）单位空气消耗量lL/W1/(H2-H1)（4）干燥产品流量）干燥产品流量2由上可见,单位空气消耗量仅与H2、H0有关，与路径无关。如果以H0表示空气预热前的湿度,而空气经预热器后,其湿度不变,故H0H1,则有 l1/(H2-H0)返回第4页，本讲稿共20页一、干燥器的性能要求及选用原则一、干燥器的性能要求及选用原则 工工业业生生产产上上被被干干燥燥物物料料的的性性质质，干干燥燥程程度度的的要要求求、生生产产能能力力的的大大小小各各不不相相同同。因因此此，所所采采用用的的干干燥燥器器型型式式和和干干燥燥操操作作的的组组合合也
3、也是是多多种种多多样样的的。对对于于干干燥燥器器有有下下列列要求：要求：1保证产品的工艺要求；保证产品的工艺要求；2干燥速率快；干燥速率快；3干燥器的热效率高；干燥器的热效率高；4干燥系统的流体阻力要小；干燥系统的流体阻力要小；5操作控制方便，劳动条件良好，附属设备简单等操作控制方便，劳动条件良好，附属设备简单等 返回第5页，本讲稿共20页二、工业常用干燥器工业常用干燥器1.盘式干燥器(厢式干燥器)是一种间歇式的干燥器，可以同时干燥多种不同的物料，一般为常压操作，也有在真空下操作的，这种设备一般生产强度小。优点:构造简单、设备投资少，适应性较强。缺点：装卸物料的劳动强度大，设备利用率、热利用率
4、低及产品质量不易稳定。2.洞道式干燥器洞道干燥器是厢式干燥器的自然发展。3.带式干燥器带式干燥器为一长方形干燥器，内有透气的传送带，物料置于带上，热气体穿过物料层，物料与气体形成复杂的错流。适用于干燥颗粒状、块状和纤维状的物料。优点：物料在其中翻动较少，可保持物料的形状，可连续干优点：物料在其中翻动较少，可保持物料的形状，可连续干燥多种物料。燥多种物料。缺点：生产能力及热效率都低。缺点：生产能力及热效率都低。第6页，本讲稿共20页4.转筒干燥器 干燥器的主体是一个略呈倾斜的旋转圆筒。物料从较高一端进入干燥器，热空气可以与物料呈逆流或并流。物料在圆筒中一方面被安装在内壁的抄板升举起来，在升举到一
5、定高度后又抛洒下来与空气密切接触，另一方面由于圆筒是倾斜的，物料逐渐由进口端运动至出口端。5.气流干燥器气流干燥器的主体是气流干燥管，湿物料由管的底部加入，高速的热气体也由底部进入，物料受到气流的冲击，以粉粒状分散于气流之中呈悬浮状态，被气流输送而向上运动，并在输送过程中进行干燥。优点是生产能力大，操作稳定可靠，流体阻力小缺点是结构复杂，传动部分需要经常维修，生产强度低(与气流和流化干燥比较)。优点：生产强度高、热能利用好、干燥时间短、设备简单、操作方便。缺点：流体阻力大、物料对器壁的磨损较大、细粉物料收尘比较困难。第7页，本讲稿共20页6.流化床干燥器流化床干燥器在在流流化化床床干干燥燥器器
6、中中，粒粒子子运运动动激激烈烈，气气固固相相接接触触良良好好，因因而而传传质质速速率率高高。床床层层内内温温度度均均匀匀便便于于准准确确控控制制，不不致致发发生生局局部部过过热热。流流化化干干燥燥器器结结构构简简单单、紧紧凑凑、容容易易连连续续化化，所所以以应应用用比比较较广广泛泛。适用于处理粉粒状物料，而且粒径最好在适用于处理粉粒状物料，而且粒径最好在30-60m30-60m范围。范围。优点：结构简单、造价低，活动部件少，操作维修方便。优点：结构简单、造价低，活动部件少，操作维修方便。缺点：操作控制要求高。而且由于缺点：操作控制要求高。而且由于颗颗粒在床中高度混合，可粒在床中高度混合，可 能
7、引起物料的反混和短路，从而造成物料干燥不充分。能引起物料的反混和短路，从而造成物料干燥不充分。7.喷雾干燥器喷雾干燥器 喷喷雾雾干干燥燥是是一一种种处处理理液液状状物物料料，将将物物料料喷喷成成细细雾雾，分分散散在在热气流中，使水份蒸发而得粉状产品的一种干燥方法。热气流中，使水份蒸发而得粉状产品的一种干燥方法。雾化器一般有三种：雾化器一般有三种：（1）压力式；）压力式；(2)离心式；离心式；(3)气流式。气流式。优点：能处理多种液态物料，由料液直接得到粉粒产品；干燥优点：能处理多种液态物料，由料液直接得到粉粒产品；干燥面积极大；干燥过程进行很快；干燥成品质量好。面积极大；干燥过程进行很快；干燥
8、成品质量好。缺点：干燥设备庞大，容积汽化强度小，热效率较低，介质缺点：干燥设备庞大，容积汽化强度小，热效率较低，介质及能量的消耗也较大。及能量的消耗也较大。返回第8页，本讲稿共20页第六节第六节 过程强化与展望过程强化与展望 随随着着科科学学技技术术的的发发展展，如如生生物物制制品品、新新型型材材料料、高高级级陶陶瓷瓷、新新型型高高级级食食品品、新新型型药药物物制制品品等等高高质质量量产产品品的的出出现，这就要求：现，这就要求：（1）将已有的干燥机进行改造，具有新的性能；）将已有的干燥机进行改造，具有新的性能；（2）研研制制出出新新概概念念型型的的干干燥燥机机，以以满满足足干干燥燥新新产产品品
9、的的需需要。要。今后若干年内，应注意或研究下列几个方面：今后若干年内，应注意或研究下列几个方面：（1）发展热传导式干燥器；）发展热传导式干燥器；(2)开发组合型干燥器；开发组合型干燥器；（3）提高干燥过程的控制水平；）提高干燥过程的控制水平；（4）节省能量；）节省能量；（5）控制环境污染。）控制环境污染。返回第9页，本讲稿共20页第10页，本讲稿共20页返回第11页，本讲稿共20页动画第12页，本讲稿共20页动画返回第13页，本讲稿共20页返回第14页，本讲稿共20页动画返回第15页，本讲稿共20页返回第16页，本讲稿共20页动画2返回动画1第17页，本讲稿共20页动画第18页，本讲稿共20页动画返回第19页，本讲稿共20页返回动画第20页，本讲稿共20页