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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