烘干(干燥)是能量消耗較大的單元操作之一,這是因為不論是干燥或烘干液體物料、漿狀物料,還是含濕的固體物料,都要將液態(tài)水分變成汽態(tài),所以需要供給較大的汽化潛熱。通常把烘干過程中蒸發(fā)1kg水分所消耗的能量稱為單位能耗。 從理論上講,在標(biāo)準(zhǔn)條件(即干燥在絕熱條件下進行,固體物料和水蒸氣不被加熱,也在存在其他熱量交換)下蒸發(fā)1kg水分所需的能量為2200-2700kJ,其中上限為除去結(jié)合水分情況。實際烘干過程的單位能耗為3000-4000KJ/kg;而一般的間歇式干燥為2700-6500KJ/kg;對于某些軟薄層物料(如紙張、紡織品等)高達5000-8000KJ/kg. 烘干設(shè)備的能量利用率及烘干機的熱效率計算公式 烘干設(shè)備的能量利用率或烘干機的熱效率是衡量一個烘干過程或烘干機在能量利用上優(yōu)劣的一項重要指標(biāo),通過對過程或設(shè)備的能量利用率或熱效率的計算,可以發(fā)現(xiàn)操作過程能耗的分配情況,從而為采取相應(yīng)措施來降低能耗提供了方向。 (1)烘干設(shè)備的能量利用率 所謂烘干設(shè)備的能量利用率ηe是指裝置脫去水分所需要的能量E1與供給設(shè)備能量E2之比,公式:ηe=(E1/E2)x100% 式中ηe--烘干設(shè)備的能量利用率,% E1--脫水所需的能量,J; E2--供給裝置能量,J. 一般認(rèn)為,烘干設(shè)備的能量利用率取決于干燥介質(zhì)的初始和最終溫度、環(huán)境溫度及濕含量、供給和損失的熱量以及廢氣的循環(huán)情況等因素。除了低溫對流烘干等要考慮風(fēng)機消耗的能量(因為這時部分能量在總能耗中占的比例較大)外,蒸發(fā)水分和廢氣排空損失的熱量為干燥設(shè)備能耗的主要部分,所以用烘干機的熱效率來描述一個烘干過程或設(shè)備的能耗情況更方便些。 (2)烘干的熱效率 烘干機的熱效率計算公式:ηt=(Q1/Q2)x100% 式中ηe--烘干機的熱效率,%; Q1--水分蒸發(fā)所需要的熱量,J; Q2--熱源提供的熱量,J. 熱源供給烘干機的熱量主要包括:水分蒸發(fā)所需要的熱量,物料升溫所需要的熱量以及熱損失三部分。 |
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