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干燥介质的温度、湿度、流速不变,干燥过程分为三个阶段

【摘要】:传质与传热过程是相互联系的。整个干燥过程由内扩散、蒸发、外扩散过程组成,它包括了热的交换和物质的传递,是传热、传质过程的综合。设干燥介质的温度、相对湿度、流速均保持不变,物料在介质中的干燥过程可分为三个阶段。A点以前的干燥称为加热阶段。图2-1-2干燥过程曲线2.等速度干燥阶段从A点开始,物料表面的温度停止上升,并等于介质的湿球温度。当物料表面水蒸气分压等于介质中水蒸气分压时,即达到平衡,干燥过程终止。

干燥过程包括传质和传热两个过程,传质过程又包括水分从物料表面扩散进入干燥介质的外扩散过程和从物料内部扩散到物料表面的内扩散过程。传质与传热过程是相互联系的。整个干燥过程由内扩散、蒸发、外扩散过程组成,它包括了热的交换和物质的传递,是传热、传质过程的综合。

设干燥介质的温度、相对湿度、流速均保持不变,物料在介质中的干燥过程可分为三个阶段。如图2-1-2所示。

1.加热阶段

在加热阶段,干燥介质单位时间传递给物料的热量大于物料表面水分蒸发所消耗的热量,物料表面温度不断升高,水分蒸发量也随之增大,至A点时,介质传递给物料的热量恰等于物料表面蒸发水分所消耗的热量。A点以前的干燥称为加热阶段。此阶段较短,干燥的水分很少。

图2-1-2 干燥过程曲线

2.等速度干燥阶段(www.chuimin.cn)

从A点开始,物料表面的温度停止上升,并等于介质的湿球温度。由于物料表面温度不变,水分蒸发速率恒定,故称等速干燥阶段。在等速干燥阶段,内扩散有足够的速率满足外扩散的需要,使物料表面保持湿润,干燥速率取决于外扩散速率,故也称外扩散控制阶段。此阶段,物料的水分蒸发量较大,由于排除的是自由水,易产生变形或开裂。

3.降速干燥阶段

K点以后为降速干燥阶段,K点物料所含的水分称为临界水分。此时物料表面为大气吸附水,内部仍含有自由水。

由于水分的减少,内扩散速率小于外扩散速率,物料表面不再保持湿润,水分蒸发速率逐步降低,坯体温度逐步升高。当物料表面水蒸气分压等于介质中水蒸气分压时,即达到平衡,干燥过程终止。