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第五章干燥
一、           定义
机械法,沉降、过滤
除湿方法物理化学法,吸附
热能法,即干燥,一种利用热能的除湿方法
二、           分类
常压干燥
真空干燥
连续干燥
间歇干燥
传导干燥,间接干燥
对流干燥,直接干燥
辐射干燥,电磁波
介电干燥,高频电场
联合干燥
  第一节         湿空气的性质及湿度图
5-1-1 湿空气的性质
 
一、     湿度H(绝对湿度,湿含量):
单位质量干空气所带的水汽质量,即
(1)
空气饱和时, 。
二、   相对湿度:
水汽分压与水的饱和蒸汽压之比,即
代入式(1),得。
三、   比容vH:
单位质量干空气所具有的湿空气体积,即
由
得

所以
所以
四、  比热cH(湿热):
常压下1kg干空气和其所带的Hkg水汽升高1C所需的热量,即
五、焓I:
1kg干空气和其所带的Hkg水汽的焓,即
六、干球温度t和湿球温度tw
干球温度:真实温度
将湿球温度计置于大量不饱和空气(t,H)中,设开始时水分与空气温度相同,因空气不饱和,水分必然汽化,汽化所需热量只能由水分本身温度下降放出显热而供给。
水温下降后,与空气间出现温度差,空气又传递显热给水分,当空气传给水分的显热等于水分汽化所需的潜热时,水温维持稳定,该温度即为空气的湿球湿度tw。
此时
 

解之
七、绝热饱和温度tas
不饱和空气(t,H)在绝热饱和器中与大量的水充分接触,设开始时水与空气温度相同,因空气不饱和,水必然汽化,汽化所需热量来自空气温度的下降,以及水温的下降。当气温下降放出的显热等于水分汽化所需潜热时,出口气温和水温维持稳定,该温度即为空气的绝热饱和温度。
稳定后,汽化所需潜热完全来自气温下降放出的显热,
同时水汽又以潜热的形式将显热带回气相,所以过程等焓
或近似等焓。
该过程也称为绝热降温增湿过程。
由等焓,得
一般情况下,

解之
对水~空气,
所以
八、露点td:
不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度。
由


所以露点就是以水汽分压作为饱和蒸汽压来确定的温度,即
得

所以

不饱和空气
饱和空气
5-1-2 湿空气的H-I图(湿焓图)
湿空气的状态由两个独立的性质确定,其他性质可以计算,但计算繁琐,有时还要式差。工程上为了计算方便,常用算图来表示湿空气各性质之间的关系。下面讨论常用的湿焓图(H-I图)。
一、等H线:与纵轴平行
二、等I线:与斜轴平行
三、  等t线
由
得
上式是以t为参数的直线方程,
且t,斜率,
所以等t线为一族非平行直线。
四、等线
由
知当P一定时,给定时,
所以是一族曲线
五、水汽分压线
由
得,(P一定时)
是一条近似直线(H)
六、       H-I 图的说明与应用
,求其他参数
,求状态点
(1)    t 和tw
 
 
 
 
(2)    t 和td
 
 
 
 
(3)    t 和
二、空气消耗量
由上式得:
或,单位空气消耗量,kg干空气/kg水分。
三、干燥产品流量G2
对干燥器进行干物料衡算
则
所以
 
5-2-3 干燥系统的热量衡算
 
一、热量衡算的基本方程
 
 
 
 
 
对预热器进行焓衡算
则
对干燥器进行焓衡算
则
所以
所以
为方便,假定
(1)    新鲜空气中水汽的焓等于废气中水汽的焓
即
(2)    湿物料进出干燥器时的比热相等,并可取其平均值
即
而
由

相减并代入假定(1),得
又由
相减,并代入假定(2),得
所以
二、干燥系统的热效率