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  当前位置>烘干设备设计频道>干燥过程的物料衡算和热量衡算公式详解
 

干燥及烘干作业过程的物料衡算和热量衡算
  干燥过程物料衡算热量衡算主要包括水分蒸发量的计算、所用空气量的计算以及干燥或烘干过程中热源提供给干燥介质的热量计算。

(1)水分蒸发量的计算   通常在设计时已知干燥产品质量G2,湿含量w1,w2,确定水分蒸发量W,对干燥设备做总物料衡算,可得:G1=G2+W
对绝对干物料做物料衡算,可得Gc=G2(100-w2)/100=G1(100-W1)/100
由以上工式可得:W=G2(W1-W2)/(100-W1)=G1(W1-W2)/(100-W2)
G1=G2(W1-W2)/(100-W1)公式中:
W-水分蒸发量,kg/h;
G1-进入干燥设备的湿物料质量,kg/h;
G2-离开干燥设备的产品质量,kg/h;
Gc-湿物料中绝对干物料的质量,kg/h;
W1-湿物料的含水率,%(湿基);
W2-干燥后产品的含水率,%(湿基)。

(2)干燥空气用量的计算   设通过干燥设备的绝干空气质量为L(L在干燥过程中是不变的),kg/h,对进出烘干设备的空气中的水分作衡算,
得:L(H2-H1)=W 或 L=W/(H2-H1)公式中:
L-绝对干空气质量流量,kg/h;
H1-进干燥设备的空气湿度,kg/kg;
H2-出干燥设备的空气湿度,kg/kg.
令l=L/w=1/(H2-H1),l称为比空气用量或单位空气消耗量,即从湿物料中蒸发1kg水分所需的干空气量,kg/kg.可见,比空气用量只与空气的最初和最终湿度有关,而与干燥过程所经历的途径无关。

(3)热量衡算   为了求得空气出口的湿含量H2,需对干燥设备作热量衡算。为方便起见,用蒸发1kg水分作为干燥设备热量衡算的计算基准,

以0℃作为温度基准。在过程达到稳定以后,对进、出干燥设备的各项热量列于表1-3中,干燥所需热量全部由加热器供给,即q=Q/W
公式中:
q-比热量消耗,蒸发1kg水所需热量,KJ/Kg水;
Q-干燥所需总热量,KJ/h.
对整个干燥设备作热量衡算,因为输入热量等于输出热量,则整理后得到:qM=G2Cm(tm2-tm1)/w(物料升温所需热量)
公式中:
ql-干燥设备表面的散热损失,可按化学工程方法计算,工程计算中,一般按供给总热量的5%-10%,小型烘干设备取大值,大型设备取小值;
Cw-水的比热容,4.186KJ/(Kg.℃);
Cm-干物料比热容,KJ/(Kg.℃).

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