《干燥原理》PPT课件.ppt
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1、1,第五章 干燥原理,西安建筑科技大学粉体工程研究所,2,提 纲,3,5.1 概述,4,材料行业以对流干燥为主,下图为对流干燥示意图:,干空气将热量传给湿物料;湿物料将湿份传给干空气,5.1 概述,5,5.2 干燥静力学,5.2.1 湿空气的性质,1 干空气与湿空气,完全不含水蒸汽的空气称为绝干空气(简称干空气)。,湿空气是指含有水蒸气的空气,是干空气和水蒸气的混合物。,特点:湿空气中水蒸气分压通常很低(0.0030.004MPa),可视为理想气体。湿空气是理想气体的混合物,遵循理想气体状态方程。,道尔顿(Dalton)分压定律:,湿空气中的水蒸气通常处于过热状态,干空气与过热水蒸气组成的湿空
2、气称为未饱和空气。,当水蒸气的分压达到对应温度下的饱和压力,水蒸气达到饱和状态。由干空气与饱和水蒸气组成的湿空气称为饱和空气。,6,湿空气中水蒸气的量,5.2 干燥静力学,表示方式有三种:绝对湿度、相对湿度和湿含量。,(1)绝对湿度,单位体积湿空气所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度,用v表示,kg/m3。,根据理想气体状态方程:,对于饱和空气:,水在一个标准大气压下的饱和蒸汽压仅是温度的单值函数。,在0100范围及标准大气压下,说明:绝对湿度仅表示单位体积湿空气中水蒸气的质量的多少,不能完全说明空气干燥能力。,7,5.2 干燥静力学,(2)相对湿度,相对湿度是指湿空气的绝对湿度v与相同温度下
3、可能的最大绝对湿度(即饱和空气的绝对湿度)sv的比值,用表示。,(psvp时),饱和度,相对湿度与干燥能力的关系。,空气中水蒸气未饱和,湿空气能够继续接受水分(可以用作干燥介质),空气中水蒸气达到饱和,湿空气不能继续接受水分(不能用作干燥介质),空气中水蒸气过饱和,湿空气不能继续接受水分(不能用作干燥介质),空气中不含水蒸气,为绝干空气,干燥能力最强(可以用作干燥介质),8,5.2 干燥静力学,当作为干燥介质的湿空气被加热到相当高的温度时,psv可能大于总压力。这种情况下,相对湿度的定义为:,(psvp时),(3)湿含量,空气的湿含量是指1kg干空气所携带的水蒸气质量(又称为比湿度),以d表示
4、,kg水/kg干空气。,根据理想气体状态方程,有:,9,5.2 干燥静力学,总结:,绝对湿度:用在测定湿空气中水蒸气量的多少时,便于实 际测量;,相对湿度:用在描述湿空气的干燥能力时较为清楚,反映湿空气继续接受水分的能力;,含湿量:用在进行干燥计算时较为方便。,三者之间可以相互转换。,10,5.2.1.3 湿空气的温度参数,5.2 干燥静力学,(1)干球温度,干球温度即是用普通温度计测得的湿空气的真实温度,t。,(2)湿球温度,用水保持湿润的湿纱布包裹温度计的感温部位(水银球),在平衡状态下,湿球温度计测出的空气温度称为湿球温度,用tw表示。,由干球温度计和湿球温度计组合成的温度计称为干湿球温
5、度计。,未饱和空气,饱和空气,水分汽化需要吸收热量,空气与温度计表面处于而平衡,11,5.2 干燥静力学,在平衡状态下,空气向湿纱布传递的热量恰好等于湿纱布表面水分汽化所需热量。即:,湿球温度不是湿空气的状态参数,h和kd与风速相关,12,5.2 干燥静力学,(3)绝热饱和温度,绝热饱和过程,以1kg干空气为基准,热量平衡关系如下:,湿空气的状态参数,湿空气降温放出显热焓降低;湿空气增湿吸收潜热焓增加。,通常情况下可以用湿球温度代替绝热饱和温度,13,5.2 干燥静力学,(4)露点,当未饱和湿空气中水蒸气分压或含湿量不变时,湿空气冷却到饱和状态(=100)的温度称为露点,用td表示。,分析:湿
6、空气在露点温度下处于饱和状态,其湿含量保持不变。,(kg水蒸气/kg干空气),湿空气的状态参数,总结:对空气-水系统,twtas,,对于饱和空气:。,对于未饱和空气:;,14,5.2.1.4 湿空气的密度,5.2 干燥静力学,湿空气的密度,湿空气的密度表示单位体积湿空气的质量,用表示,kg/m3。它也表示湿空气中空气的质量浓度与水蒸气的质量浓度之和,即:,15,湿空气的比热和焓,5.2 干燥静力学,(1)湿空气的比热,湿空气的比热是指1kg干空气及其所携带的dkg水蒸气升高或降低单位温度所吸收或释放的热量,用cw表示,kJ/(kg干空气)。,cw=ca+dcv,0120,cw1.005+1.8
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