第5章干燥原理 千燥静力学 千燥速率和千燥过程 千燥技术
1 第5章 干燥原理 干燥静力学 干燥速率和干燥过程 干燥技术
53千燥速率和干燥过程 5.3.1恒定干燥条件下的干燥速率 ●5.3.1.1千燥动力学实验 千燥条件:恒定干燥 H,长 空气各项性质可取进、出口的平均值 0 左 实验中记录每一个时间间隔内物料质 量的变化及物料的表面温度,直到湿 物料的质量恒定,这时物料中含水量 i t-r 为该条件下的平衡含水量。根据实验 数据绘出物料含水量与物料表面温度、 0 干燥时间r 干燥时间的关系曲线。 恒宠干燥条件下物料的千燥曲
2 5.3 干燥速率和干燥过程 5.3.1 恒定干燥条件下的干燥速率 5.3.1.1干燥动力学实验 恒定干燥条件下物料的干燥曲线 干燥条件：恒定干燥 空气各项性质可取进、出口的平均值。 实验中记录每一个时间间隔内物料质 量的变化及物料的表面温度，直到湿 物料的质量恒定，这时物料中含水量 为该条件下的平衡含水量。根据实验 数据绘出物料含水量与物料表面温度、 干燥时间的关系曲线
53千燥速率和干燥过程 531.2干燥速率曲线 20 物料的千燥速率 降速阶段恒速阶段 noda kg/(ms) fdt FdC 自10 干燥曲线 05 干燥速率曲线 预热阶段(A→B) 001 02 03XX1 kg水·kg千料 干燥过程恒速干燥(B→C) 恒定干燥条件下的干燥滾 降速干燥(C→D→E) 率曲绕
3 5.3 干燥速率和干燥过程 5.3.1.2 干燥速率曲线 恒定干燥条件下的干燥速 率曲线 物料的干燥速率 ： w 0 dm m dX j Fd Fd = = − kg/(m2 .s) 干燥曲线 干燥速率曲线 干燥过程 预热阶段（A→B） 恒速干燥（B→C） 降速干燥（C→D→E）
53干燥速率和干燥过程 (1)恒速干燥阶段 分析:物料内部的水分能及时扩散到表面,物料整个表面都有充 分的非结合水。 Xm 对流传热速率:q=ht-1)2h=jm k,(d -d)=-(t-t. 传质速率 k,(d -d) 干燥速率 恒速干燥速率特点: 1)千燥速率不随物料的含水量改变而变化; 2)千燥速率由物料表面的水分汽化速率所控制(外扩散控制, 干燥速率取决于千燥条件。 4
4 （1）恒速干燥阶段 5.3 干燥速率和干燥过程 分析：物料内部的水分能及时扩散到表面，物料整个表面都有充 分的非结合水。 对流传热速率： ( ) w w w w Xm q h t t j Fd = − = = 传质速率： ( ) d w j k d d = − ( ) ( ) d w w w h j k d d t t = − = − 干燥速率 1) 干燥速率不随物料的含水量改变而变化； 2) 干燥速率由物料表面的水分汽化速率所控制(外扩散控制)， 干燥速率取决于干燥条件。 恒速干燥速率特点：
53干燥速率和干燥过程 (2)降速干燥阶段 分析:第一降速阶段,物料内部水分向表面扩散的速率已小于物料 表面水分的汽化速率,实际汽化面积减小,干燥速率下降 第二降速阶段,水分的汽化面由物料表面移向内部,使传热 和传质途径加长,造成干燥速率下降。 降速干燥特点: 干燥气流 1)千燥速率取决于水分在物料 内部的扩散(内扩散)速率,与 物料本身的结构、形状和尺寸 第一降速阶段 等因素有关,受外部干燥介质 干气流 干燥气流 的条件影响较小。 2冰水分迁移形式:主要以液态 形式扩散,少量以气态形式扩b第二降速阶段 干燥终了 散 水分在多孔物料中的分布
5 5.3 干燥速率和干燥过程 （2）降速干燥阶段 分析：第一降速阶段，物料内部水分向表面扩散的速率已小于物料 表面水分的汽化速率，实际汽化面积减小，干燥速率下降。 第二降速阶段，水分的汽化面由物料表面移向内部，使传热 和传质途径加长，造成干燥速率下降。 1)干燥速率取决于水分在物料 内部的扩散(内扩散)速率，与 物料本身的结构、形状和尺寸 等因素有关，受外部干燥介质 的条件影响较小。 2)水分迁移形式：主要以液态 形式扩散，少量以气态形式扩 散。 降速干燥特点： 水分在多孔物料中的分布