物料的平衡水分
利用热泵烘干机进行物料的干燥，是靠汽化来降低物料中的水分，干燥介质与水接触的表面成为自由表面，另外由于水分在其自由表面上发生汽化，就自然在盖表面形成一层薄薄的处于饱和状态的水蒸气层。如果自由表面水蒸汽分压大于干燥介质中的水蒸气分压，则干燥介质中水分汽化，并逐渐向介质内部扩散。这时如果增加物料表面与干燥介质的水蒸气分压的差值，就可以迅速上提干燥速度。
反之，如果物料表面的水蒸汽分压小于干燥介质的水蒸气分压，则情况相反，物料吸收干燥介质中的水分，其含水量增加，进而变成吸湿过程。以上两种情况，经过一段时间之后。物料中的水蒸汽分压力与干燥介质中的分压力达到相等的状态，即此时，两者水分交换达到动态平衡状态，物料之中所含水分为平衡水分，周围介质中的相对湿度也被称作平衡相对湿度。
干燥过程
物料在热泵烘干机中刚开始干燥时，由于干燥介质的进入温度逐渐上升，物料从中吸收热量加以预但在这个阶段，物料中的水分基本不变。随后物料的温度达到某一值，此后的阶段称为等速烘干阶段，此过程物料的温度不变，降水速率为定值，物料表面的温度等于湿球温度，而物料中心温度由于比较低，水分不断向外移动，在表面蒸发。因此，该工艺的干燥速度是固定值，等速干燥阶段结束，达到临界点，进入减速干燥阶段。在这一阶段，材料内部的水蒸发速度比表面慢，材料内部的温度上升速度没有表面快。
热泵烘干机的干燥过程就这样一直进行到物料和干燥介质间达到平衡水分，物料与干燥介质温度相等为止。
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