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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)

  • ​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)

  • 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