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1、第四章干燥第四次课课件第一页，本课件共有17页影响恒速干燥阶段的因素影响恒速干燥阶段的因素vv干燥速度主要决定于干燥速度主要决定于干燥速度主要决定于干燥速度主要决定于干燥介质的性质干燥介质的性质干燥介质的性质干燥介质的性质和空气与湿物料的接触方和空气与湿物料的接触方和空气与湿物料的接触方和空气与湿物料的接触方式。而与湿物料的性质关系很小式。而与湿物料的性质关系很小式。而与湿物料的性质关系很小式。而与湿物料的性质关系很小vv空气空气空气空气H t,UcH t,UcH t,UcH t,Uc 第二页，本课件共有17页影响降速阶段的因素影响降速阶段的因素：n n干燥速率主要决定于干燥速率主要决定于干燥
2、速率主要决定于干燥速率主要决定于物料本身的结构、形状和大小物料本身的结构、形状和大小物料本身的结构、形状和大小物料本身的结构、形状和大小（水分在物（水分在物（水分在物（水分在物料内部的迁移速率）。而与空气的性质关系很小。料内部的迁移速率）。而与空气的性质关系很小。料内部的迁移速率）。而与空气的性质关系很小。料内部的迁移速率）。而与空气的性质关系很小。n n某些湿物料干燥时，降速段中有一转折点某些湿物料干燥时，降速段中有一转折点某些湿物料干燥时，降速段中有一转折点某些湿物料干燥时，降速段中有一转折点D D D D，把降速段分为第一，把降速段分为第一，把降速段分为第一，把降速段分为第一降速阶段和第
3、二降速阶段。降速阶段和第二降速阶段。降速阶段和第二降速阶段。降速阶段和第二降速阶段。D D D D点称为第二临界点。点称为第二临界点。点称为第二临界点。点称为第二临界点。n n也有一些湿物料在干燥时不出现转折点，整个降速阶段形成了一个也有一些湿物料在干燥时不出现转折点，整个降速阶段形成了一个也有一些湿物料在干燥时不出现转折点，整个降速阶段形成了一个也有一些湿物料在干燥时不出现转折点，整个降速阶段形成了一个平滑曲线。平滑曲线。平滑曲线。平滑曲线。第三页，本课件共有17页临界含水量临界含水量XC：与湿物料的性质及干燥条件有关：与湿物料的性质及干燥条件有关第四页，本课件共有17页第五页，本课件共有1
4、7页无孔吸水性材料无孔吸水性材料X XC C 多孔材料多孔材料X XC C厚度增加厚度增加 X XC C 分散越细分散越细,干燥面积干燥面积 X XC C 恒速段干燥速率恒速段干燥速率 X XC C 临界含水量临界含水量临界含水量临界含水量=f(=f(=f(=f(物料的性质、厚度、干燥速率、干燥器的种类、干物料的性质、厚度、干燥速率、干燥器的种类、干物料的性质、厚度、干燥速率、干燥器的种类、干物料的性质、厚度、干燥速率、干燥器的种类、干燥操作条件）燥操作条件）燥操作条件）燥操作条件）生产中为保证产品质量生产中为保证产品质量生产中为保证产品质量生产中为保证产品质量,降低降低降低降低X X X X
5、C C C C措施措施:减小物料的厚度减小物料的厚度 加强搅拌加强搅拌,增大干燥面积增大干燥面积 使用流化床设备使用流化床设备使用流化床设备使用流化床设备第六页，本课件共有17页vv当当XX临界含水量临界含水量XcXc，属于，属于表面汽化控制阶段表面汽化控制阶段，亦即等，亦即等速干燥阶段；速干燥阶段；v当当XX临界含水量临界含水量临界含水量临界含水量XcXc，属于，属于内部扩散控制阶段内部扩散控制阶段，即降速，即降速阶段；阶段；vv当达到平衡含水量当达到平衡含水量X X*，U=0U=0U=0U=0。vv在工业生产中，物料不会被干燥到平衡含水量，而是在在工业生产中，物料不会被干燥到平衡含水量，而
6、是在在工业生产中，物料不会被干燥到平衡含水量，而是在在工业生产中，物料不会被干燥到平衡含水量，而是在临界含水量和平衡含水量之间，这需视产品要求和经济临界含水量和平衡含水量之间，这需视产品要求和经济临界含水量和平衡含水量之间，这需视产品要求和经济临界含水量和平衡含水量之间，这需视产品要求和经济核算而定核算而定核算而定核算而定 。第七页，本课件共有17页n n为什么临界含水量为什么临界含水量为什么临界含水量为什么临界含水量XcXcXcXc的确定对于如何强化具体的干燥的确定对于如何强化具体的干燥过程具有重要的意义？下列两种情况下过程具有重要的意义？下列两种情况下XcXc值将会变大值将会变大还是变小？
7、还是变小？（1 1 1 1）提高干燥时气流速度而使恒速阶段的干燥速率增）提高干燥时气流速度而使恒速阶段的干燥速率增大时；大时；（2 2）物料的厚度减小时。）物料的厚度减小时。试从干燥机理加以分析。试从干燥机理加以分析。思考题思考题第八页，本课件共有17页n n1）恒速阶段速率越大，越早进入降速段，）恒速阶段速率越大，越早进入降速段，Xc越大。越大。n n2）物料厚度越小，）物料厚度越小，Xc越小。越小。第九页，本课件共有17页恒定干燥条件下的干燥速率恒定干燥条件下的干燥速率 n n恒定干燥条件：即恒定干燥条件：即干燥介质的温度干燥介质的温度干燥介质的温度干燥介质的温度、湿度湿度、流速流速及及与
8、与物料的接触方式物料的接触方式，在整个干燥过程中均保持恒定。，在整个干燥过程中均保持恒定。恒速干燥阶段恒速干燥阶段（由（由X X1 1降至临界含水量降至临界含水量XcXc所需时间）所需时间）设恒速段的干燥速率为设恒速段的干燥速率为U UC C第十页，本课件共有17页n n恒速段恒速段,=tw,Hww为定值。为定值。按传质或传热速率式估算按传质或传热速率式估算UC第十一页，本课件共有17页 积分法积分法 近似计算近似计算降速段降速段:从临界含水量从临界含水量XcXc降至降至X X2 2所需干燥时间所需干燥时间所需干燥时间所需干燥时间简化：简化：简化：简化：当近似地以临界当近似地以临界当近似地以临
9、界当近似地以临界C C C C点与平衡水量点与平衡水量点与平衡水量点与平衡水量E E E E点的联线替代降速段点的联线替代降速段点的联线替代降速段点的联线替代降速段曲线时，则曲线时，则曲线时，则曲线时，则U U U U与与与与X X X X2 2 2 2-Xc-Xc-Xc-Xc 成正比。成正比。成正比。成正比。第十二页，本课件共有17页推导出：推导出：第十三页，本课件共有17页。在在常常压压绝绝热热干干燥燥器器内内干干燥燥某某湿湿物物料料，湿湿物物料料的的流流量量为为600kg/h，从从含含水水量量20干干燥燥至至2（均均为为湿湿基基含含水水量量）。温温度度为为20，湿湿度度为为0.013kg
10、水水/kg绝绝干干气气的的新新鲜鲜空空气气经经预预热热器器升升温温至至100后后进进入入干干燥燥器器，空空气出干燥器的温度为气出干燥器的温度为60。（1）完成上述任务需要多少）完成上述任务需要多少m3新鲜空气新鲜空气/h？（2）空气经预热器获得了多少热量？）空气经预热器获得了多少热量？（3）恒恒定定干干燥燥条条件件下下对对该该物物料料测测得得干干燥燥速速率率曲曲线线如如图图所所示示，已已知知恒恒速速干干燥燥段段时时间间为为1小小时时，求求降降速速阶阶段段所用的时间。所用的时间。0.010.100.25X,kg水水/kg绝干物料绝干物料干干燥燥速速率率，U U第十四页，本课件共有17页解：解：解
11、：解：（1 1）Gc=600(1-1)=480kg/hW=Gc(XW=Gc(X1-X-X2)=480(0.25-0.0204)=110.2kg/hI1=(1.01+1.88H1 1)t1+2490H1 1=135.8=135.8因为等焓干燥因为等焓干燥I2=(1.01+1.88H2 2)t2+2490H+2490H2=I=I1HH2 20.02889L=w/(H2-H1)=6935kg干气干气干气干气/hV VLvLvHH=5867m3原湿空气原湿空气第十五页，本课件共有17页（2 2）Qp p=L(I=L(I1-I0)=L(1.01+1.88H0)(t1-t-t0)=573907kJ/h(3)(3)(3)(3)恒速段恒速段 Gc/SUc=6.667Gc/SUc=6.667 降速段降速段 第十六页，本课件共有17页n n1.1.干燥器的分类？干燥器的分类？n n2.2.各种干燥器的结构与特点？各种干燥器的结构与特点？n n3.3.各种干燥器的原理？各种干燥器的原理？n n3.3.各种干燥器的优点与缺点？各种干燥器的优点与缺点？第四节第四节 干燥器干燥器解决以下问题：解决以下问题：第十七页，本课件共有17页