在相同的温度下,过热蒸汽的传热特性要优于空气。由于被蒸
发的水分在自己的蒸汽中扩散无阻力,在恒速干燥阶段,干燥速率
只与传热速率有关。若忽略显热作用、热损失以及其他形式的传
热,固体物料表面水分蒸发速率犠D 可表示为如下函数关系:
犠D=狇
Δ犎=
犺(犜SS-犜S)
Δ犎
式中 犠D———物料表面水分蒸发速率,kg水/(m2·s);
犜SS———过热蒸汽温度,℃;
犜S———干燥物料表面温度,对应于操作压力下的饱和
温度,℃;
犺———蒸汽与物料表面间的对流传热系数,W/(m2·℃)。
热空气 (对流)干 燥 中,表 面 温 度 等 于 湿 球 温 度 (犜S=
犜Wb),因而在相同温度下热空气干燥的温度差 (Δ犜)大,但是其
对流传热系数犺小,这种 “平衡”作用导致 “转换”现象发生———
即在某一温度下,过热蒸汽干燥速率大于热空气干燥速率。这种现
象已被实验和计算数值证实。这样,对于对流干燥,在表面水分被
除去的过程中,过热蒸汽干燥速率高于空气干燥速率。
同时还应注意到,由于过热蒸汽干燥中产品温度高,使得水分
迁移率高;在蒸汽环境中,表皮硬化不会发生;产品很可能有更多
的孔隙等原因,使过热蒸汽干燥在降速干燥阶段的速率也要高于热
空气降速干燥的热干燥速率。