物料衡算和热量衡算培训教材.ppt

1　湿物料的形态 作业： 讲课内容教材部分复习； P294: 第3, 4, 5题 5月5日交。 绝干物料量: 绝干空气量： 预热器的传热速率： ℃ 分析物料的返潮情况 当t2=60℃时，干燥器出口空气中水汽分压为： t=50℃时，饱和蒸汽压ps=12.34kPa， 即此时空气温度尚未达到气体的露点，不会返潮。 当t2=40℃时，干燥器出口空气中水汽分压为： t=30℃时，饱和蒸汽压ps=4.25kPa， 物料可能返潮。 2　中间加热干燥过程 预热 干燥 新鲜空气 废气 目的：降低热空气温度。 　　　适用于热敏性物料。 加热 干燥 A B C 第二节 物料衡算和热量衡算p254 一、湿物料的性质 二、物料衡算 三、热量衡算 四、干燥过程在湿焓图上的表达 湿物料按其外观形态的不同二分为下列几种： 散粒状：如谷物、各种油料种籽； 　晶体：经过滤分离后的各种晶体，如葡萄糖、柠 　　　　檬酸、盐等； 　块状：如马铃薯、胡萝卜、面包等； 　片状：如果蔬、肉片、葱、蒜片、饼干等； 一、湿物料的形态和含水量表示 　条状：马铃薯切条、刀豆、香肠等； 膏糊状：如麦乳精、巧克力浆等； 粉末状：淀粉、奶粉等； 　液态：包括各种溶液、悬浮液和乳浊液如牛奶、蛋液、 果汁等。 湿物料按其物理化学性质不同粗略分为如下两大类： （1）含水分的液体 　　溶液：如葡萄糖、味精等的水溶液及食品的浸出液。 胶体溶液：如蛋白体溶液、果胶溶液等。 （2） 含水分的固体 结晶质的固体：如糖和食盐等。 　胶质分散系：如明胶、淀粉质物料等。 　　　其中，后一类是多见的。胶质固体又可分为三类。弹性胶体是典型的胶质固体，如明胶、洋胶、洋菜、面团等。当除去水分后，这种物体将收缩，但保持其弹性。脆性胶体除去水分后变脆，干燥后可能变化为粉末，如木炭、陶质物料。第三类是胶质毛细孔物料，如面包、谷物，其毛细管壁具有弹性，干燥时收缩，干燥后变脆。 2　物料湿含量的表示方法（P254） （1）湿基含水量w 　　定义：水分在湿物料中的质量百分数 （2）干基含水量X 定义：水分质量与绝干物料质量之比 X=w/(1-w) w=X/(1+X) (5-23) (5-22) （3）湿物料的比热容 cm cm = cs + X cw = cs + X· 4.187 (5-24) （4）湿物料的焓I’ 包括：绝干物料的焓（0?C为基准）和 物料中水分的焓（0?C、液态水为基准 ） 二、物料衡算 绝干物料量 2　水分气化量 预热 干燥 新鲜空气 热空气 废气 湿物料 产品 1　产品量 (5-30) 单位! 3　干空气消耗量 l 比空气用量：每蒸发1kg水所需干空气的量，与空气 　　　　　　　的初、终温度有关。 由： LH1+GX1=LH2+GX2 得： 或： (5-28) G X G1 w1 G2 w2 预热 干燥 L H0,t0,I0 H1,t1,I1 H2,t2,I2 L L G1,w1, q1,I’1 G2,w2, q2,I’2 Qp QL QD 三、热量衡算 整个系统： 进入 离开 热空气 LI0 LI2 物料 GI′1 GI′2 加入 　 Qp+QD 损失 QL 预热器： Qp=L(I1-I0) kW 忽略预热器的热损失，以1s为基准，对预热器列焓衡算: 对干燥器列焓衡算，以1s为基准 单位时间内向干燥器补充的热量为 单位时间内干燥系统消耗的总热量为 —— 连续干燥系统热量衡算的基本方程式 (5-31/32) (5-33) (5-34) 假设： a）新鲜干空气中水汽的焓等于离开干燥器废气中水汽的焓 b）湿物料进出干燥器时的比热取平均值 湿空气进出干燥器时的焓分别为： 湿物料进出干燥器的焓分别为: 　　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。 (5-36) 干燥系统的热效率 蒸发水分所需的热量为 忽略物料中水分带入的焓 ? 学号 请回答！ 一般地，废气温度低而湿度高时，h 就高。但t2应比tas高20~50oC，以保证在干燥