热量衡算：保障干燥塔出口条件的设计要求

6.3.2.1　加热蒸汽消耗量

对空气预热器作热量衡算得

故蒸汽耗用量

式中,r为蒸汽压力下水的汽化热,kJ/kg。

6.3.1.2.2　干燥器的热量衡算

若以Q1表示水分由进口状态加热汽化成废气出口状态的蒸汽所消耗的热量,Q2表示物料升温所带走的热量,Q3表示废气带走的热量,Q损表示热损失,则根据热量衡算有

式中

Q1=V(H2-H1)(r0+cpVt2-cpLθ1)

Q2=Gc(θ2-θ1)cpm2(www.xing528.com)

Q3=V(cpg+cpVH1)(t2-t0)

cpm2为物料在干燥器出口处的比热容[kJ/(kg干料·℃)],可由绝对干料的比热cps及液体比热cpL按加和原则计算,即cpm2=cps+cpLX2。

Q损一般可以10%Q1计。

此外,干燥器的热量衡算还可以在I-H图中用图解法进行(如图6-18所示)。

图6-18　I-H图解法

根据热量衡算可以得出如下计算式:

其中,qm=表示使物料升温所需热量,kJ/kg水;W为水分蒸发量,kg/h;q1为每汽化1 kg水的热损失,kJ/kg水。其他符号含义同前。

由该式可见,空气进干燥塔前的状态(H1,I1)和出口状态(H2,I2)之间的关系为一直线,其斜率为-(qm+q1-θ1cpL),如图6-18所示。为计算出口状态点,只需任取一湿度He值代入直线方程,求出Ie,得到某状态点E(He,Ie),连接E与进口状态点B的直线即表示空气进出干燥塔的状态变化关系,根据规定的等温线t2,即可得到交点C,C点即为出口状态点。

通过热量衡算能确定干燥塔出口条件是否符合设计要求,并及时加以调整。