文档介绍：依空气状况在干燥器内的变动,分为:
恒定干燥操作:
大量空气干燥少量物料,间歇操作,空气速度及空气与物料的接触方式不变。
变动干燥操作:
连续操作的设备中,空气沿其流向、温度等参数不断地降低, 湿度逐渐增加。
一、恒定干燥条件下,干燥时间τ的计算
恒定干燥条件下的间歇干燥实验:
W’—湿料重
G’—一批干料重
X=W’/G’-1
干燥速率曲线
干燥速率—单位时间,单位干燥面积上气化的水分量。
(5-46)
典型的干燥速率曲线
(a)
(b)
某些多孔物料中水分靠“毛细管”作用
恒速干燥和降速干燥的工作机理
1).恒速干燥:
物料在该段干燥时,表面始终保持着润湿。在恒定的干燥条件下干燥时,物料表面的温度θ=tW (定),则Hs,tw定。它类似于测湿球温度。
对照tw: (5-9)Q=αS(t- tw) (5-10)    N=kHS(Hs, tw-H)
此段内,空气传给物料的显热Q等于水分气化所需要的潜热Q'。
稳定时:dQ=rtWdW'→dW'=dQ/rtW(5-49)
U=kH(HS,tW-H)S=α/rtW(t-tW)   (5-50)
2).降速干燥阶段(内部迁移控制阶段)
当在整个干燥表面积范围内物表的pe刚刚<ps时,物料含水量是临界含水量Xc。以后随着(N -Ne)↑→U↓。降速干燥的U取决于物料本身的结构、形状及尺寸;与干燥介质的状况关系不大。
造成Ne<N的原因可能是:
①全部非结合水分已经蒸发完毕,物表pe<ps;
②虽然还有些非结合水分,但物料的某些局部表面已经干燥,或水分气化面向物料内部迁移,此时全S内pe<ps。
影响Xc大小的因素:
Xc↑→较早地进入降速干燥阶段→τ↑、Q↑、L↑…
①干介速度u 当处理同一种物料时,∵传质速率kH=(1/δ),∴u↑→δ↓→kH↑→N↑,但同时可能∵Ne<N→局部表面干化→pe<ps→Xc↑。
②物料厚度及尺寸干燥条件一定时,物料愈厚,单位体积物料具有的热、质传递表面积愈小→N及Q↓→Xc↑。∴应尽量减薄物料厚度或采用流态化技术使传递表面积↑→Xc↓。
③物料本身的性质无孔吸水性物料的Xc值>有孔物料的。
二. 恒定干燥条件下干燥时间的计算
⑴恒速干燥阶段τ1
查X-τ图上Xc对应的τ值;
计算
由(5-46)
∵恒速干燥
∴U=Uc
    (5-46a)
Uc
①从干燥速率曲线上读取
②用(5-50a)计算,即:
式中α的计算:
①空气平行流过静止料层表面
(5-52)
应用条件:
L'=2450~29300kg/(m2·h), 空气t均=45~150℃
 
②空气垂直流过静止料层表面
α=(L') (5-53)
 
应用条件:
L'=3900~19500kg/(m2·h)
 
③气体与运动颗粒间:
 
由α计算得到的τ、Uc都是近似值。但是,却提供了影响因素。
如:
u↑(L'↑)
t↑
H↓[tw↓→(t-tw)↑]
→Uc↑→
 
Xc↑
┃
┣━
表面干化
┃
┗━
变形
 
 
⑵降速干燥阶段τ2
查X-τ图上X2对应的τ值;
计算
∵降速阶段U≠常数
∴