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陆政 - 与行业共成长

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“合理”的蒸汽调质对颗粒饲料生产具有重大意义(连载三)

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kk 发表于 2015-3-9 16:58:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
  2.饲料制粒中蒸汽的作用

  粉料需要蒸汽提供热量和水分,所以粉料在最适应的条件下形成颗粒。加入的蒸汽在物料进入环模前将提高配方的水分以及物料的温度。来自蒸汽的热量将物料煮熟,意味着淀粉糊化发生了。

  蒸汽提供3要素——温度(显热),热(潜在的能量或潜热),水分。这三种要素彼此间是密切相关的。重要的是我们要学会正确的蒸汽使用模式让这三种要素间彼此平衡——不能使用过高的温度(显热),那将影响充足水分和潜热的提供。这是蒸汽管理的核心重点所在。

  需要注意的是,蒸汽温度和潜热是有区别的。我们从蒸汽中获得的有效蒸煮原料淀粉的潜热以及足够的水分。低温饱和蒸汽(102-105℃)凝结容易,快速释放水分和潜热。过热蒸汽具有非常高的温度(120-140℃),凝结很慢,这是物料温度不够高以及水分不够的主要原因。

  潜热定义为水在固体液体气体之间转换吸收和释放的热量。比如在地球大气层中,当一个水分子从任何水体表面蒸发,能量转移到水分子内部使得周围空气的温度降低。因为能量需要克服水分子之间的作用力,从水到气的相变过程中需要吸收大量的热量从而使得周围的温度降低。如果水蒸气凝结成液相或者固相到表面上,在蒸发过程中吸收的潜在的热量将释放出来变成显热被表面吸收。蒸汽冷凝水的焓值大这是为什么蒸汽是比沸水更有效的热的媒介的原因,并且由于含有的热量更多因此更危险。

  与潜热相反,显热只是导致温度的变化并不会发生相变。显热和潜热并不是能量的特定形式,它们是具有相同特征的能量形式。一个好的办法可以记住它们之间的区别,显热引起的变化可以通过温度计感官判断,潜热引起的变化不可通过温度计读数。热是热能在系统与环境或者两个不同温度系统之间转换的过程。

  在自然界中当能量发生转移时潜热和显热在很多过程中都能观察到。潜热与大气中水蒸气的相变密切相关,主要是蒸发和冷凝,而显热是能量的转移,影响大气的温度。

  100℃水的焓(热含量)为419KJ/kg。当水被从100℃冷却到0℃时,419KJ的热量将释放出来。在标准大气压下(100kPa),当水温达到100℃,加热将不再增加它的温度,因为水会蒸发成蒸汽。这种状态变化需要热能的大量输入(蒸发焓)。将100℃的水变为100℃的水蒸气,蒸发焓为2257KJ/kg。因此,蒸汽的热含量等于水的焓加上蒸发焓(419+2257=2676kJ/kg)。这说明蒸汽中含有大量的热,这就是为什么蒸汽是一个如此有用的加热介质的原因。

  凝结与蒸发是相反的过程,当水蒸气凝结成液体时潜热释放。温度在这个过程中不会发生变化,因此释放的热量直接改变物质的状态。在这个过程中释放的热量称为冷凝热。水冷凝过程中的热量大约为2257kJ/kg。冷凝热数值恰好等于汽化热,但具有相反的符号。在蒸发的情况下,能量被物质吸收,而在冷凝的过程中释放出热量,这就是“潜热”。

  
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kk 发表于 2015-10-22 20:46:50 | 显示全部楼层
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kk 发表于 2015-3-10 08:10:34 | 显示全部楼层
具有指导意义。
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