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转鼓干燥的传热传质机理

转鼓干燥的传热传质机理

信息来源: | 发布日期: 2017-02-08 | 浏览量:
关键词:转鼓干燥的传热传质机理

转鼓干燥的传热传质机理

干燥是传热传质同时进行的传递过程,这两个过程密切相关。在转鼓干燥操作中,湿物料再转鼓外壁上成膜后,料膜与转鼓外壁的接触相当好。这种假设对于液态物料干燥的传热传质计算不会产生较大的误差,因而可以认为料膜和转鼓外壁之间无附加热阻存在。

转鼓干燥的传热机理由三部分组成:鼓内加热介质的对流传热,如蒸汽冷凝传热;构层、鼓壁和料膜的导热;料膜外侧的对流传热。严格来讲,在料膜和外界空间交界处存在着一个由物料湿分汽化形成的层流底层。热量的传递是以导热方式通过此层流底层后,才能达到以对流传热方式为主的热量传递区域。由于此层流底层的厚度难以测定,所以其热阻的计算可采用传热学中对流传热系数的处理方法,将此层流底层的热阻合并到对流传热系数中去。对流传热系数包括了转鼓外侧层流底层的导热与外层空间对流传热两种传热方式。

干燥过程中,在热量传递的同时进行质量传递。料膜得到热量,温度升高;湿分分子获得热能,分子运动速度加快。当湿分分子所具有的动能大道足以克服湿分分子之间的引力和湿分分子与固态物料分子之间的引力时,湿分分压超过环境中的该物质分压,湿分分子向环境扩散,并随之引起料膜内湿分分子在料层中由内向外的迁移。由此料膜中传质方向和传热方向一致,并且传热速度越大,传质速度也越大。当外表湿分汽化速度为控制因素时,干燥过程表现为恒速阶段;而当湿分分子在料层中的内部迁移为控制因素时,干燥过程则表现为降速阶段。

转鼓干燥中的传热速度和传质速度与料液的物性、浓度、比热容、表面张力、膜厚、转速等诸多因素有关。工程中采用实验的方法确定这些因素对转鼓干燥的影响。


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