桨叶式干燥机的平衡计算及参数控制

1、传热模型

（1）干燥过程分析

干燥过程如图1所示，可分为3个阶段，即：a.壁面与物料的热传导；b.物料层内部的热传导；c.物料和周围空气的对流换热。

干燥速率受到热量供给和水分蒸发的双重影响。传热过程包括互相耦合、相互制约，整个干燥过程要克服的传递阻力包括散热传递阻力——物料底层与盘面的接触热阻1/αws、料层热阻1/αwb和物料颗粒内部传质阻力1/βb。

E.U.Schlunder对静止状态散料堆料层的试验研究表明，由于物料中颗粒间存在着间隙，湿分蒸汽可以通过这层间隙扩散出来，因而料层的传质阻力1/βb很小。另外，搅拌物料床层中，由于物料不断地被搅拌翻动而使其新的湿表面不断暴露于空气中，从而使湿分的蒸发更加容易，因而料层的传质阻力1/βb可以忽略不计。又根据假设，颗粒内部的传质阻力1/βb为零。因此，传质阻力可以不考虑。其次，对于细颗粒物料，任何颗粒物料形成的传热阻力对于整个料层的传热阻力也十分小，同时可以忽略不计。

这样，在搅拌床层的干燥过程中，应考虑的阻力只剩下两个热阻，即物料底层与盘面的热阻1/αws和料层热阻1/αwb。

（2）传热分析

对于空心桨叶式干燥机，由于其壁面的长、宽均大于壁厚的10倍，因而其传热过程可看作“大平壁”的热处理。

加热介质传来的热量经壁面传给湿物料后，物料层温度升高而蒸发出来水分，蒸发出来的水分被载气带走。

（3）传热模型

赵旭等根据E.U.Schlunder的传热模型得出壁面与单个颗粒之间可达到的最大传热系数为：