杨凌职业技术学院：《食品工程原理》第九章（9-3） 干燥过程的物料与热量衡算

一、湿物料中含水量的表示 第九章 干燥 方法 Drying 二、干燥系统的物料衡算 三、干燥系统的热量衡算 第三节 干燥过程的物料与热四、空气通过干燥器时的状 量衡算 态变化 下页 國国 2021/2/21

2021/2/21 第九章 干燥 Drying 一、湿物料中含水量的表示 方法 二、干燥系统的物料衡算 三、干燥系统的热量衡算 四、空气通过干燥器时的状 态变化 第三节 干燥过程的物料与热 量衡算

、湿物料中含水量的表示方法 1、湿基含水量W 水分质量 湿物料的总质量 2、干基含水量X =她物料中水分的质量 湿物料中绝干气的质量 3、换算关系 O=1+X 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 一、湿物料中含水量的表示方法 1、湿基含水量W 湿物料的总质量 水分质量  = 2、干基含水量X 湿物料中绝干气的质量 湿物料中水分的质量 X = 3、换算关系 X X + = 1    − = 1 X

干燥系统的物料衡算 水分蒸发量 混空 L, H2 L 千燥产 湿物料 , G, Xu 或G2,W2 或G1.W1 以s为基准,对水分作物料衡算 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 二、干燥系统的物料衡算 1、水分蒸发量 以s为基准，对水分作物料衡算

Lh,+gx=lho+gx W=L(H2-H1)=G(X1-X2 2、空气消耗量L L G(X-X2)W H,-H1 H,-H1 每蒸发1kg水分时,消耗的绝干空气数量l 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 LH1 +GX1 = LH2 +GX2 ( ) ( ) W = L H2 − H1 = G X1 − X2 2、空气消耗量L ( ) 2 1 1 2 H H G X X L − − = H2 H1 W − = 每蒸发1kg水分时，消耗的绝干空气数量l W L l = 2 1 1 H − H =

3、干燥产品流量G2 对干燥器作绝干物料的衡算 G G G, 2 1- 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 3、干燥产品流量G2 对干燥器作绝干物料的衡算 ( ) ( ) G2 1−2 = G1 1−1 ( ) 2 1 1 2 1 1   − − = G G

、干燥系统的热量衡算 热量衡算的基本方程 L L L 预热器 Ho, to. t o Hi, t1. I1 干燥器 Hz,tz,工2 G Mz,日z,I QD Kz,日z,I2 忽略预热器的热损失,以ls为基准,对预热器列焓衡算 LIo+2=i P 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 三、干燥系统的热量衡算 1、热量衡算的基本方程 忽略预热器的热损失，以1s为基准，对预热器列焓衡算 LI0 +Qp = LI1

单位时间内预热器消耗的热量为: Q L-I P 0 对干燥器列焓衡算,以1s为基准 LI+Gl+2D=LI2+Gl2+QL 单位时间内向干燥器补充的热量为 QD=(l2-1)+G(2-1)+Q 单位时间内干燥系统消耗的总热量为 g=gn+QD=L(l2-10)+G(2-)+Q ——连续干燥系统热量衡算的基本方程式 2021/2/21 上页下页返回

2021/2/21 单位时间内预热器消耗的热量为： ( ) 1 0 Q L I I p = − 对干燥器列焓衡算，以1s为基准 D QL LI1 +GI 1  +Q = LI2 +GI 2  + 单位时间内向干燥器补充的热量为 ( ) ( ) D QL Q = L I 2 − I 1 +G I 2  − I 1  + 单位时间内干燥系统消耗的总热量为 Q = Qp +QD ( ) ( ) QL = L I 2 − I 0 +G I 2  − I 1  + ——连续干燥系统热量衡算的基本方程式

假设: 新鲜干空气中水汽的焓等于离开干燥器废气中水汽的焓 0 2 湿物料进出干燥器时的比热取平均值C 湿空气进出干燥器时的焓分别为: 10=Ct+lvoHo Ⅰ=Ca2+1v2 2 -lo=ct2 )+12(H2-H0) +1v2 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 假设： •新鲜干空气中水汽的焓等于离开干燥器废气中水汽的焓 V 0 V 2 I = I •湿物料进出干燥器时的比热取平均值 m c 湿空气进出干燥器时的焓分别为： 0 0 0 H0 I c t I = g + V 2 2 2 H2 I c t I = g + V ( ) ( ) 2 0 2 0 2 H2 H0 I I c t t I − = g − + V −

12-1=cg(2-6)+(6+c02)(H2 =101(2-t0)+(2490+1.882)(H2-H0) 湿物料进出干燥器的焓分别为 (2-) Q=2+er D=l(2-)+G(l2-1)+Q =L[101(2-0)+(2490+1.882)(2-H0 +gc (2 01)+L 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 ( ) ( )( ) 2 0 2 0 0 0 2 2 H2 H0 I I c t t r c t − = g − + + − ( ) ( )( ) 2 0 88 2 2 0 =1.01 t −t + 2490+1. t H − H 湿物料进出干燥器的焓分别为 1 m1 1 I = c 2 m2  2 I = c ( ) 2 1 =  2 −1  −  m I I c Q = Qp +QD ( ) ( ) QL = L I 2 − I 0 +G I 2  − I 1  +  ( ) ( )( ) ( ) Gcm QL L t t t H H + − + = − + + − 2 1 2 0 2 2 0 1.01 2490 1.88  

L H-H H-H Q=1012-b)+,(2490+18H12-H1 +Gcm(02-0)+2, 101L(2-1)+W(240+1.882)+cm(2-B1)+Q 可见:向干燥系统输入的热量用于:加热空气;加热物料; 蒸发水分;热损失 +XO 2021/2/21 上页下及

2021/2/21 H2 H1 W L − = H2 H0 W − = Q ( ) ( )( ) 2 2 0 2 0 2 0 1.01 2490 1.88t H H H H W L t t + − − = − + ( ) +Gcm  2 −1 +QL ( ) ( ) ( ) Gcm QL =1.01L t 2 −t 0 +W 2490+1.88t 2 +  2 −1 + 可见：向干燥系统输入的热量用于：加热空气；加热物料； 蒸发水分；热损失 Xc c c m = s +