物料衡算与热量衡算

王中泰

物料衡算与热量衡算

在干燥装置的设计任务给定以后，进行物料衡算和热量衡算，以解决去除多少湿分，消耗多少干燥介质，需要消耗多少热量。物料衡算又是热量衡算的基础。它们的原理虽然简单，但是应用起来却比较灵活。

一、物料衡算

1. 物料中去除的湿分量 W

在干燥过程中 , 产量的表示方法有 3 种 :

①以绝干物料来表示的小时产量 G0;

②以产品来表示的小时产量 G2;

③以湿原料来表示的小时产量 G1 。

假定没有损耗 , 在干燥过程中绝干物料的雷竞技百科 是不变的，所以它们之间的关系是：

小时产量应按每天的实际工作小时数和每年的实际工作日数来计算。在连续生产中，通常每年工作小时数为 7500 ~8000h 。物料中去除的湿分量按下式计算：

显然 ,(M1- M2) 为 1kg 绝干物料所失去的湿分雷竞技百科 (kg/kg) 。

2. 绝干气体的消耗量 L

气体通过干燥器前后 , 绝干气体的雷竞技百科 也是不变的。以 x1 和 x2 分别表示进出干燥器时气体的湿含量 , 则 (x2- x1) 为 1kg 绝干气体可以带走的湿分量 , 所以

对于一定的 x2, 和 x1 ， L 与 W 成正比 , 为便于比较，将 W 除左右两端得

l 为每气化 1kg 湿分所需要的绝干气体量，称为干燥介质的比耗量。显然，计算出 L 之后 , 不能直接根据它去选择风机，还要将它换算为湿气体的体积耗量：

l 为每气化 1kg 湿分所需要的绝干气体量，称为干燥介质的比耗量。显然，计算出 L 之后 , 不能直接根据它去选择风机，还要将它换算为湿气体的体积耗量：

物料衡算的结果 , 通常要标绘在衡算图上。下图为某带式干燥器的分区衡算图：

二、热量衡算

干燥设备有两个基本的组成部分，即预热器和干燥器。

1. 预热器的热量衡算 如图所示 , 对预热器作热量衡算时 , 可以得到加热蒸汽的消耗量。

如果采用电阻丝加热，则电阻丝的功率 ( 按下式计算：

用烟道气作为干燥介质时，燃料的消耗量为：

王中泰

如果热源采用烟道气，通常需要加入冷空气以便降温，使其符合工艺要求。这时，预热器便成为冷、热气体的混合器，其所需冷空气量，可按下式进行计算：

2. 干燥器的热量衡算。在作干燥器的热量衡算时 , 要注意两点

①湿物料带入的热量 = 产品带入的热量 + 汽化水分带入的热量；

②气体带出的热量 = 进口气体带出的热量 + 汽化水分带出的热量。

干燥器的热量收支情况如下：

在收支相等时：

3. 热损失在干燥过程中 , 特别是当温度较高时 , 热损失常常是不可忽视的。一般可以根据 K 值或α 0 值进行计算。

当外壁面的温度 1<150 ℃时 , α 0 =8.1+ 0.045(tw- ta); 热损失的计算包括了绝热厚度的选择，一般选择厚度的原则是使 tw ≤ 40 ℃，或绝热厚度 (m) 在数值上为绝热材料热导率的 1~2 倍。

4. 热效率和干燥效率

(1) 热效率η h 。加入干燥介质的总热量，只有一部分在干燥器中放出，其余部分为废气所带走。介质在干燥器中放出的热量与加入干燥介质的热量之比称为干燥器的热效率。

(2) 干燥效率η d 。介质在干燥器中放出的热量，只有一部分用于汽化水分，对干燥过程来讲，只有这部分热量是有效的。所以汽化水分所耗的热量与介质在干燥过程中放出的热量之比称为干燥器的干燥效率。

热效率或干燥效率是衡量干燥器操作好坏的重要指标之一。

刘先印lxy

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王中泰

刘先印lxy 发表于 2024-2-14 14:25
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连工

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