热力干燥
热力干燥是通过加热从固体、悬浮液或颗粒中去除液体的过程。其目的是将水分含量降低到设定值。
干燥可以通过对流、传导或辐射进行。通常使用热空气、蒸汽、惰性气体或加热表面。蒸发的水分通过气流带走。
热力干燥应用于化学、食品、制药、电池和塑料工业。它影响产品质量、储存稳定性、反应活性和流动行为。在设计时,需要考虑温度、停留时间、水分含量和物质传递。
对流换热:
Q̇_conv = h · A · (T_s − T_f)
- Q˙conv 是对流换热速率
- h 是对流换热系数
- A = 换热面积
- Ts = 表面温度 (K 或 °C)
- Tf = 流体温度 (K 或 °C)
热传导(传导);傅里叶定律:
Q̇_cond = k · A · (ΔT/δ)
- Q˙cond = 热传导速率
- k 是材料的热导率
- A 是横截面积
- ΔT 是壁面两侧的温差
热流密度:
q = Q̇ / A
- δ = 壁厚
- q = 热流
辐射换热;斯特藩-玻尔兹曼定律:
Q̇_rad =ε ·σ · A · (T_s^4 - T_sur^4)
- Q˙rad 是辐射换热速率
- ε 是表面的发射率
- σ 是斯特藩-玻尔兹曼常数 σ = 5,67×10−8 W/m2K4
- A 是辐射面积
- Ts 是表面温度
- Tsur 是环境温度