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4-3.熱風温度和乾燥速度

4-3-1.熱風熱源的特點

在恆定的熱空氣温度和濕度下進行乾燥稱為穩態乾燥條件。
改變熱空氣的温度會改變相對濕度/比熱,密度,粘度和熱空氣的熱傳導。
當熱空氣温度翻倍時,傳熱係數降低到83%。
因此,即使温度升高200%,效率也將達到166%。

4-3-2.空氣作為熱源

空氣在20℃和1 atm的恆壓比熱為1.013J/g·K,比重為1.2047kg/m3。
轉換為1mm時,重量為1.2047g,比熱為1.3J / K-Cp。

蒸汽也包括在内,但是在乾燥過程中,它仍然是蒸汽,
由於它很小,可以忽略,因此從公式中將其省略。

使用HEATTECH製造的“ ABH-200v-3kw/29PH/+S型”熱風加熱器,
假設毎分鐘將200ℓ空氣從室温加熱到600℃

200ℓ x(600℃-20℃) x 1.3J/K = 150800J

200ℓ空氣加熱到600℃的熱量為150800J/min = 2513J/s。

為了在大氣壓下於20℃蒸發1g的水,需要2454J作為蒸發熱(潛熱)。
當以毎秒3.33((毎分鐘200))的速度噴射600℃的熱空氣時,它將在約60秒内蒸發。

4-3-3.熱風加熱器的加熱能力

必要電力 = P
流量F[L/min] = 1/60F[L/s] 空氣熱容量 = 1.01[J/g/K] 空氣密度 = 1.2[g/L] 空氣温度上昇値δt = T[K] ※T是温度上昇値=熱風出口温度-空氣入口温度

熱風加熱器的熱効率 = η
大口径 η = 0.9 (補正係數10/9=1.11)
中口径 η = 0.8 (補正係數10/8=1.25)
小口径 η = 0.7 (補正係數10/7=1.43)

F[L/min.]=1/60F[L/s]×1.2[g/L]=0.01666F[L/s]×1.2[g/L] = 0.02F[g/s]

P[w=J/s]=1.01[J/g/K]×0.02F[g/s])×T[K] x η

P =1.01 x 0.02 x 200ℓ x (450-20)℃ x 1.11 = 1930w ≒2000w =2kw

熱風加熱器的加熱能力

有關其他表格,請參考以下站點。

https://heater.heat-tech.biz/tc/air-blow-heater/product-air-blow-heater/5409.html

熱風加熱器産品一覧

4-3-4.加熱氣體膨脹

由於查爾斯定律,PV = nRT

理想氣體状態方程式=pV=nRT
壓力p=1atm=101.3×10^5Pa
體積V=1m^3
莫爾數n=mol
氣體常數R=8.31J/mol・K
温度t=273+C

從20℃到300℃,體積是(273 + 300)/(273 + 20)= 1.96≒2倍。
如果是20℃→600℃,則(273 + 600)/(273 + 20)= 2.98≒3倍。

4-3-5.載氣=空氣作為水分排放機制

飽和水蒸氣量隨熱風温度的變化

載氣=空氣作為水分排放機制

水蒸氣壓力具有由温度決定的最大值,如果超過該值,則不能以水蒸氣的状態存在。
該最大值稱為飽和水蒸氣壓。

特滕斯(1930)公式E(t)= 6.11×10 ^(7.5t /(t + 237.3)
求出在指定温度t℃下的飽和水蒸氣壓E(t)hPa。
絕對濕度a的值由從水蒸氣状態方程式導出的以下方程式給出:
可以通過a = 217×e /(t + 273.15)進行計算。

根據查爾斯定律,空氣在300°C時膨脹1.96倍,在600°C時膨脹2.98倍。
在300°C下最多可以輸送35.6 g的水,在600°C下最多可以輸送359.6 g的水。

當1ℓ空氣達到300°C時,它成為載氣,其載氣量是體積的3 x g蒸汽= 35.6 g水= 69.8 g水的1.96倍。
當1ℓ空氣達到600℃時,它成為載氣,其載流量為體積的2.98倍x水蒸氣359.6 g = 1071.6 g。

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