过热蒸汽干燥技术在海带干燥中的节能效应与动力学分析
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5.05.0
50
2
VVSS
.
TPTP
R
M
N
π
(4)
式中：
PS-物料水分表面压力,(kPa);
TS -物料表面温度,(K); 75
PV -水蒸气压力,(kPa);
TV -水蒸气温度,(K);
M-摩尔质量,(kg/kmol);
R-气体常数。
将Clapeyron方程引入式(4)中, 得到蒸发速率: 80
1-exp
2
2
b
5.0
a
RT
M
RT
M
PN
T
S
π
(5)
式中：
Pa-为大气压力,(KPa);
Tb -沸点,(K);
λ-水蒸气潜热,(kJ/kg); 85
-蒸汽过热度,(K)。
2 热量消耗计算
在工业化生产中，为了提高干燥环节的干燥速度，干燥过程一般是在高于环境温度的条
件下进行。因此，干燥过程的废气带走大量的热量。废气中热量的回流利用的多少是衡量干
燥热效率的有效指标。在过热蒸汽干燥中，理论上干燥室出口的废气完全可以循环利用来作90
为下次干燥的进口介质。而 在热空气干燥中，从干燥室排出的废气一般不能重复利用，必须
要补充相当的新鲜空气，大量出口热空气被排放到环境中去，浪费了大量的热量，同时也不
利于环境保护。由此可见，在废气中热量的重复利用方面，过热蒸汽干燥具有很大的优势
[4]
。
在干燥过程中主要是由预热器和干燥器来为物料提供热量，以供给水分蒸发时所需潜热
以及被干燥介质带走的热量。公式表示为： 95
2rd
QQQQ
P
(6)
QP-空气预热器提供的热量，kJ/h；
Qd-干燥室补充的热量，kJ/h；
Qr-水分蒸发所需的潜热，kJ/h；
Q2-干燥介质带走的热量，kJ/h。 100
忽略被干燥物料带走的热量以及散热等消耗的能量。其中对干燥效率影响最大的是Q2
这个干燥介质带走的热量。
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