根据热量传递的三种方式方式 干燥过程可分为哪些

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-10-23 08:24 标签： 物体传递热量的方式
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&&&&&&&&&&&&第六章 干燥过程与设备 三亿文库
第六章 干燥过程与设备
第六章 干燥过程 第一节
概述 一、干燥的定义和过程 干燥：从固体物料中用蒸发的方法除去部分物理水分的过程。 干燥过程，内扩散：物料内部的水分在浓度差的作用下向表面扩散；
外扩散：物料表面水分的蒸气压大于空气中水蒸气的分压，物料表面的水分向空气中扩散。 物料的干燥过程是包含连续的内扩散、外扩散同时伴随热量传递的过程。 二、干燥的方法 1．自然干燥 将使物料堆置于露天或室内场地上，借风吹和日晒的自然条件使物料脱水干燥。自然干燥的特点：不消耗动力和燃料，操作简单，但因其干燥速度慢，产量低，劳动强度高，受气候条件的影响也大。 2．人工干燥 将湿物料放在专用设备（干燥器）中进行加热，使物料干燥。人工干燥的特点：干燥速度快，产量高，劳动强度低，不受气候条件的影响，但要消耗动力，需专人看管。 人工干燥的加热方式： ① 外热源，包括，对流加热：利用热空气或热烟气的对流传热；辐射加热：利用红外灯、灼热金属或高温陶瓷表面的辐射传热。 ② 内热源，将湿物料放在交变磁场或微波场内，使物料本身的分子产生剧烈的热运动或使交变磁场的电流通过物料而产生焦耳热。 外热源法的特点：物料表面温度高于内部，因此在物料内部，热量传递的方向与水分内扩散的方向相反。内热源法的特点：物料的内部温度高于表面，因此在物料内部，热量传递的方向与水分内扩散的方向是一致的，这就能够增加水分的内扩散速率。 三、干燥技术在硅酸盐工业中的应用 1、干燥的作用 干燥过程被广泛地应用于硅酸盐工业中，如水泥生产及陶瓷生产中，干燥过程是必不可少的一个生产工环节。它的主要作用有： （1）保证粉磨作业的正常进行 （2）便于物料的贮存和运输 （3）保证产品烧制的质量 2、干燥制度和干燥设备 （1）干燥制度： ①砂子和石灰石：要求较高的温度及较高的干燥速度。 ②粘土：干燥温度≤400℃，否则高岭土分解而失去塑性 ③煤：干燥温度＜150 ℃，否则会引起炭氢化合物挥发。 ④陶瓷、耐火材料的制品：干燥温度和干燥速度应严格控制，否则产品将变形或开裂。 （2）干燥设备 ①颗粒状物料：回转烘干机 ②制品：室式干燥器 ③大型的耐火材料半成品：自然干燥或通电干燥 ④陶瓷泥浆：喷雾干燥设备 干燥作业还可以和破碎，粉磨及选粉过程同时进行，这样可以简化流程、减小热量消耗。这种流程一般只适合水分较低的物料。 第二节 湿空气的性质 一、教学要求 【掌握内容】 （1）干燥的概念 （2）湿空气的湿度 （3）湿空气的密度 （4）湿空气的干、湿球温度及露点 （5）湿空气的热含量 【理解内容】 干空气与水蒸气的分压 【了解内容】 （1）干燥的方法 （2）干燥在硅酸盐工业中的应用 （3）湿空气的绝热饱和温度 二、教学重点与难点 【教学重点】 （1）湿空气的湿度和密度 （2）湿空气的干、湿球温度及露点 （3）湿空气的热含量 【教学难点】 湿空气的湿球温度 三、教学方法 结合生产实际引入课程，讲述干燥的定义和作用，讲解湿空气的性质和基本概念，分析影响因素。 四、教学内容 一、干空气与水蒸气的分压 自然界的空气总含有一定量的水蒸气，可称之为湿空气。湿空气可看成是绝对干空气和水蒸气的混合物。空气中水蒸气含量高时，湿空气的密度小，大气压强低。 若令p为大气压强，pa、pw分别代表干空气和水蒸气的分压，据道尔顿分压定律：
p=pa+pw（Pa），把上述气体视为理想气体，根据理想气体状态方程： pa?、maRmRT??aRaT和pw?wT??wRwT VMaVMw；在温度T和相应分压下的干空气及水蒸气的密度， 干空气及水蒸气的气体常数：
Rw?R8314.3K) ??462
(J/Kg?Mw18R8314.3K) ??287.7 (J/Kg?Ma29Ra?二、空气的湿度 1．绝对湿度 绝对湿度：单位体积湿空气中所含水蒸气的质量，用符号ρah表示，单位为kg/m，湿空气的绝对湿度数值上等于同温度时在水蒸气分压下的水蒸气密度ρw。 ?ah??w?pw1pw?，温度升高时，湿空气的绝对湿度增大。 RwT462T饱和空气（水蒸气含量达最大值）： ?sw?1psw，饱和空气可以看成是由绝干空气462T与同温度下的饱和水蒸汽的混合物，因此湿空气的饱和蒸气压就是同温度下的水的饱和蒸气压。 2．相对湿度 湿空气的绝对湿度(ρw)与同温度下饱和空气的绝对湿度(ρsw)之比，称为湿空气的相对湿度，用φ表示。 ???wp?w?100% ?swpsw相对湿度φ是一个无因次数，用百分比表示，它表示空气被水蒸气饱和的程度。对绝干空气φ=0；对饱和空气，φ=100％；相对湿度越大的空气其吸湿能力越小，在饱和空气中，湿物料已经不能被干燥。 3．湿含量 在湿空气中，每千克干空气所含水蒸气的质量，称为空气的湿含量，用x（或H）表示。令ρs为湿空气的密度，按质量平衡有：?s??a??w，式中ρs和ρw为同温度下对应的绝干空气和水蒸气的密度。 pw?RTRppw?psw287.7x?w?w?aw??0.622 pa?aRwpa462?p?pw?p??pswRaT它表明湿含量随水蒸气分压而变化，当在一定温度下，空气的总压为一定时，则空气的湿含量仅与相对湿度有关。 三、湿空气的密度和比容 1．密度 据质量守恒定律可知,湿空气的密度应等于同温度同体积及相应分压Pa和Pw时干空气与水蒸气的密度之和。即： 1?s??a??w?T2．比容 ?papw?1????RRTw??a?ppw?Rw?Ra??p?1?x?p?1?x??????RaRw462?0.622?x?T?Ra?Ra?R????xTw???Rw?单位质量的湿空气的体积称为比容，显然它是密度的倒数。 vs?1?s?462?0.622?x?T p?1?x?四、湿空气的热含量 湿空气的热含量是指单位质量绝干空气在常压下，以0℃为基准的热焓，用I表示。 以1kg干空气为基准，则湿空气的热含量为： ?x??ca?cw?t?2490x I?cat??cwt?2490五、湿空气的温度参数 1．干球温度 定义：湿空气的真实温度。用t表示，单位为℃。用一般的温度计测得。 2．湿球温度 定义：大量的不饱和空气渡过一定量的水时，水汽化时要从空气及水本身吸热，液面温度降低，当液面上水的蒸发所消耗的热量恰好等于空气传给液面的热量时，液面的温度就维持不变，进行等温蒸发。我们把等温蒸发时液面的温度，称为湿空气的湿球温度，用twb表示。可用湿球温度计测得。 湿球温度是表明空气状态或性质的一种参数，它不是空气的真实温度。湿球温度是由空气的干球湿度及湿含量或相对湿度所控制。 3．露点 定义：未饱和的湿空气，在湿含量不变的条件下，冷却达到饱和（ φ=100%）的状态下的空气温度称为露点。用td表示。露点时空气中的饱和水蒸气分压： pa?xp 0.622?x干球温度、湿球温度和露点三者之间的关系对于不饱和空气而言有t>twb>td，对于饱和空气而言有t=twb=td。 第三节
湿空气的I-x图 一、教学要求 【掌握内容】 （1）I-x的基本构成 （2）湿空气状态参数的图解 （3）空气预热后的状态参数图解法 【理解内容】 I-x图中各线簇的意义 【了解内容】 （1）空气冷却后的状态参数图解法 （2）热烟气和冷空气混合后的状态参数图解法 二、教学重点与难点 【教学重点】 （1）I-x的基本构成 （2）湿空气状态参数的图解 （3）空气预热后的状态参数图解法 【教学难点】 （1）I-x图中各线簇的作法及意义 （2）湿空气状态的图解 三、教学方法 讲解概念结合例题使学生深入理解。 四、教学内容 用分析计算法求解空气的状态参数及干燥过程，具有很大的局限性和复杂性。所以工程上为了简化计算过程，提高效率，将有关湿空气的性质的数学解析式制成湿度图。湿度图的表现包括：湿度----温度图（x--T图）和焓----湿图（I--x图）。 一、I--x图的组成 I--x图以空气的湿含量x为横坐标，热含量I为纵坐标，由等湿线、等热量线、等干球温度线、等湿球温度线、等相对湿度线、水蒸气分压线等构成。 I--x图上个组线的意义（具体线型参看附录）： 1．等湿含量线（等x线）
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粮食干燥法
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粮食干燥方法就是通过干燥介质给予粮食一定形式的能量，使粮食中的一部分水分汽化溢出。实现干燥过程的基本条件是要有能量的传递、转化和消耗。
粮食干燥法简介
因此根据热量(能量)传给粮食方法划分粮食干燥方法并以此为基础对粮食烘于机进行分类，比较。根据热量传结粮食的方法，粮食干燥方法可分为以下五类：
粮食干燥法对流干燥法
利用加热气体(炉气、热空气)直接与粮食，热量以对流方式传递给粮食，使粮食中的部分水分汽化，从而达到干燥的目的。在干燥过程中，放热后的干燥介质(热空气、炉气)，再把粮食中汽化出的水分带走，因此干操介质起载热体和栽混体的双重功效。对流干煤法在粮食干燥技术应用得最广，对流换热粮食烘干机也是使用得般多的干燥设备。
粮食干燥法传导干燥法
粮食和加热固体表面直接接触．热量以传导方式传给粮食，导热物质各部分没有相对位移，只是粮食和加热固体表面直接接触产生热量转移。促使其内部水分转移由粮食表面汽化，从而达到干燥的目的。粮食汽化出来的水分必须出干燥带走，这时干燥介质只是起裁湿体的功用。这类干燥方法中热量的来源是烟道气，过热蒸汽或热循环水，水、蒸汽烟通气不与粮食直接接触，只是通过金属管道，粮食在金属管道外壁流通而吸收热量。因此传导干燥法又可称为简间加热干燥法。粮食部分使用的简易滚筒烘干机、蒸汽烘干机均属使用这种干燥方法。
粮食干燥法辐射干燥法
由某种物体以辐射形式把能量传递给粮食，部分能量被粮食吸收，使粮食温度升高，水分汽化，从而达到粮食干燥的目的。人造辐射线有电能和热能两种形式。电能类型的辐射器有红外线灯泡金属氧化物陶瓷扳辐射器，热能类型的辐射器是用煤气燃烧金属或陶瓷扳使之放出红外线。利用这类干燥法的主要有远红外线粮食烘干机。
粮食干燥法电场干燥法
利用介质加热原理，使粮食(介质)在高频电场作用下，引起介质损耗，使粮食受热，水分汽化，从而达到粮食干燥的目的。利用这类干燥法的有高频(1-100兆赫)和微波(300兆赫)烘于机，目前均为小型卖验性质。
粮食干燥法联合干燥法
将两种类型以上的干燥方法进行科学组合，成为一种新的干燥工艺。如用高温快速流化烘干机首先使潮粮预热，再用转简烘干机以较低温度进行烘干．这就是联合于燥法。从当前世界各国粮食烘干技术发展趋势看，用联合干燥是一种很有前途干燥方法。

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