學(xué)習(xí)資料學(xué)習(xí)資料僅供學(xué)習(xí)與參考僅供學(xué)習(xí)與參考習(xí)題解答202.335kPa101.3kPa。試求：相對(duì)濕度；50120℃時(shí)的相對(duì)濕度；由以上計(jì)算結(jié)果可得出什么結(jié)論？〔1〕查表得2℃時(shí)水的飽和蒸汽壓=2.335kPa故相對(duì)濕度pvps

100%2.335100%100%2.335即空氣已被水蒸汽飽和，不能作為載濕體?！?〕50pS=12.34kPa,故相對(duì)濕度pvps

100%2.335100%18.9%12.34即溫度上升后，值減小，又可作為載濕體。101.3kPa100101.3kPa〔等于外界壓力120℃時(shí)，蒸汽處于過(guò)熱狀態(tài)，飽和水蒸氣壓仍為101.3kPa,故相對(duì)濕度pvps

100%2.335100%2.3%101.3〔3〕濕空氣的溫度上升后，其中的水汽分壓不變，但水的飽和蒸汽壓隨溫度的上升而增加，因此，值減小，載濕力量增加，即升溫對(duì)枯燥有利。在總壓101.3kPa下，濕空氣的干球溫度為3℃，相對(duì)濕度為5％，試求〔1〕濕度；〔3〕4〕將此狀態(tài)空氣加熱至12℃所需的熱量，空氣的質(zhì)量流量為400kg干氣/〔5〕每小時(shí)送入預(yù)熱器的濕空氣體積?！?〕查得30℃時(shí)水的飽和蒸汽壓p=4.247kPa,水汽分壓：p p 0.54.2472.124kPav S濕度 H0.622 pv 0.622 2.124 0.0133kg水汽/kg干氣露點(diǎn)

ppv

101.32.124pv2.124kPa18oC，即為露點(diǎn)。焓I(1.011.88H)t2492H所需熱量Q Lc (tH 1

t)0400(1.011.880.0133)(12030)3.726104kJ/h10.35kW濕空氣體積

273tV400vH

400(0.7731.244H)

2731.2440.0133)27330273350.5m3/h250.01kg水汽/kg干氣。試求：該濕空氣的相對(duì)濕度及飽和濕度；220kPa，則此濕空氣的相對(duì)濕度及飽和濕度變?yōu)槎嗌伲?20kPa，則在壓縮過(guò)程中每kg干氣析出多少水分？解〔〕水汽分壓pH 101.30.01pv

0.622H

1.60kPa0.6220.0125pS=3.168kPa,故相對(duì)濕度pvps

100%1.60100%50.5%3.168p 3.168飽和濕度：H 0.622 S 0.622 0.020kg水汽/kg干氣S ppS

101.33.168當(dāng)參加絕干空氣時(shí)，水汽分壓及飽和蒸汽壓均不變，故相對(duì)濕度仍為50.5％，但飽和濕度H 0.622 pS 0.622 3.168 0.0091kg水汽/kg干氣S ppS

2203.168220kPa0.0091kg水汽/kg干氣，故必有水析出。

HHS0.010.00910.0009kg/kg干氣在常壓、25℃下，水分在某物料與空氣間的平衡關(guān)系為相對(duì)濕度為＝100％，平衡含水量X*=0.185kg水/kg干料相對(duì)濕度為＝50％，平衡含水量X*=0.095kg水/kg干料0.35kg水／kg25℃，＝50％的空氣接觸，問(wèn)物料的自由含水量，結(jié)合水分含量與非結(jié)合水分含量各為多少？解：φ＝50％，0.095kg/kg干料則自由含水量 XX*0.350.0950.255kg/kg干料φ＝100％，0.185kg/kg干料200.012kg水汽／kg干氣，60℃后進(jìn)入枯燥器，離開(kāi)枯燥器的廢氣濕度為0.028kg水汽／kg干氣。濕物料的初始含水量為10，枯燥后產(chǎn)品的含水量為0.5〔均為濕基，枯燥產(chǎn)品量為4000kg/。試求：水分汽化量，kg/h；穎空氣的用量，分別用質(zhì)量及體積表示；分析說(shuō)明當(dāng)枯燥任務(wù)及出口廢氣濕度肯定時(shí)，是用夏季還是冬季條件選用風(fēng)機(jī)比較適宜。解〔〕水分汽化量1w

ww

0.10.005W 2G

G＝1 2G 4000422kg/h1w1

2 2 1w 1w 0.1

10.1X1

11w1

0.111kg水/kg干料10.1X w2 0.005 0.005kg水/kg干料2 1w2

10.005G C 2 2WG〔XC 1

X〕3980(0.1110.005)422kg/h2〔2〕絕干空氣用量L W

422

2.64104kg/h濕空氣用量

H H2

0.0280.012L”L(1H)2.64104(10.012)2.67104kg/h0濕空氣比容 (0.7731.244H)273tH 273＝(0.7731.2440.01227320＝0.846m3/kg干氣273濕空氣體積量V Lv 2.641040.8462.23104m3/hh H〔3〕夏季的氣溫高，且濕度大，故在產(chǎn)品、W、H2肯定的狀況下，濕空氣的消耗量L增加，同時(shí)其濕比容又增大，共同導(dǎo)致體積流量增大，故用夏季條件選擇風(fēng)機(jī)比較適宜。在某枯燥器中常壓枯燥砂糖晶體，處理量為450kg/h，要求將濕基含水量由42％減至4％。枯燥介質(zhì)為溫度20℃，相對(duì)濕度30％的空氣，經(jīng)預(yù)熱器加熱至肯定溫度后送至枯燥器中，空氣離開(kāi)5060％。假設(shè)空氣在枯燥器內(nèi)為等焓變化過(guò)程，試求：水分汽化量，kg/h；濕空氣的用量，kg/h；預(yù)熱器向空氣供給的熱量,kW?！?〕

1w

ww

0.420.04WG

1G

2G 450178kg/h1 2 1w 0.42

1w 2

1w 2

10.04或 X 1X 2

11w21w2

0.724kg水/kg干料10.42 0.04 0.0417kg水/kg干料10.04G GC 1

1

)450(10.42)261kg/hWG〔XC

X〕261(0.7240.0417)178kg/h2〔2〕20℃、502.335kPa、12.34kPa，H 0.622

pv0

0.622

p0 S0

0.622 0.32.335 0.0043kg水汽/kg干氣0 ppv0

p0

pS0

101.30.32.335 p p 0.612.34 H 0.6222

v2ppv2

0.622

2

S22pS2

0.622 0.049kg水汽/kg干氣101.30.612.34L W 178 3982kg/hH2H1 0.0490.0043濕空氣用量L”L(1H)3982(10.0043)3999kg/h0〔3〕穎空氣焓：I (1.011.88H)t0 0

2492H0＝(1.011.880.004320＋24920.0043＝31.1kJ/kg干氣出口空氣焓：I (1.011.88H)t2 2

2492H2由于枯燥為等焓過(guò)程，故I I1 2預(yù)熱器中的加熱量：3600Q L(II)3982 3600p 1 0試在I-HtHt后送入抱負(fù)枯燥器，廢氣出口溫0 0 1t2tHt后送入抱負(fù)枯燥器，廢氣出口溫0 0 1ttH的狀態(tài)；2 0 0tHtH的出口廢0 0 2 2氣混合〔設(shè)循環(huán)廢氣中絕干空氣質(zhì)量與混合氣中絕干空氣質(zhì)量之比為m：，送入預(yù)熱器加熱到一定的溫度t后再進(jìn)入枯燥器，離開(kāi)枯燥器時(shí)的廢氣狀態(tài)為溫度t、濕度H1 2 2tHt后送入枯燥器進(jìn)0 0 1行等焓枯燥，溫度降為t時(shí)，再用中間加熱器加熱至t，再進(jìn)展等焓枯燥，廢氣最終出口溫度仍為2 1t2圖示如下：IIBBt1 t2At0

t1t2φ=100% t0

CD φ=100%H0 H2 H

H0 H2 H附圖〔1〕

附圖〔2〕II BB B’C AMm t1 Ct1 Mt2At0H H

AC nφ=100%H

C’t2 φ=100%At0)1H0 H2’H2 H)10 M 2(H1)

(H′附圖〔3〕 附圖〔4〕冷卻器A冷卻器AB3kg/h預(yù)熱器C600m3/h枯燥器3020℃600m3/h3kg/h加熱至60℃后送入枯燥器。設(shè)在枯燥器中為等焓枯燥過(guò)程，試求：循環(huán)干空氣質(zhì)量流量；冷卻器出口空氣的溫度及濕度；預(yù)熱器出口空氣的相對(duì)濕度。

7-32附圖解：(1)查得20℃下水的飽和蒸汽壓為2.335kPa，即為風(fēng)機(jī)輸送濕空氣中的水汽分壓，故濕度為H 0.622 pS

0.622 2.335 0.0147kg水汽/kg干氣A濕比容

ppS

101.32.335 (0.7731.244H)273tHA 27327330＝0.878m3/kg干氣273絕干空氣質(zhì)量流量LV/vHL W

600 683kg/h0.878H HA BHBHAW/L0.01463/6830.010kg/kg干氣其中水汽分壓 p

pHB

0.0101.60kPav H 0.010v 因此空氣為飽和濕空氣，故由p＝1.60kPa查其飽和溫度為t=13.4v 濕空氣加熱時(shí)，其水汽分壓及濕度不變，故經(jīng)預(yù)熱器后濕空氣的水汽分壓仍為1.60kPa，查得6019.92kPa，故相對(duì)濕度pvpS

100%1.60100%8.03%19.921000kg506％〔均為濕基250.005kg水汽／kg38℃，0.034水汽kg／kg干氣?，F(xiàn)承受以下兩種方案：在預(yù)熱器內(nèi)將空氣一次預(yù)熱至指定溫度后送入枯燥器與物料接觸；空氣預(yù)熱至74℃后送入枯燥器與物料接觸，當(dāng)溫度降至38℃時(shí)，再用中間加熱器加熱到肯定溫度后連續(xù)與物料接觸。1〕在同一I-H圖中定性繪出兩種方案中濕空氣經(jīng)受的過(guò)程與狀態(tài)；〔2〕計(jì)算各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)以及兩種方案所需的穎空氣量和加熱量。解〔〕一次預(yù)熱時(shí)：如圖，濕空氣的狀態(tài)變化為BC水分汽化量

1w

ww

0.500.06WG

G＝G－

1G

2G 1000468kg/h1 2

1w 2

1w 2

10.06絕干空氣用量 L W 468 1.614104kg/h穎空氣用量

H HC A

0.0340.005L”L(1H )1.614104(10.005)1.62104kg/hA預(yù)熱后：HB=HA=0.005kg／kg干氣又 I IB C故 〔1.011.88H〕tB B

2492HB

C C

2492HC0.034〕3824920.034B得 t 111CB所需熱量QL(IBIA)L(1.011.88HA)(tBtA)1.614104(1.011.880.005)(11125)1.415106kJ/h393kW〔2〕中間加熱時(shí)：空氣狀態(tài)變化過(guò)程AB1C1B2C2由于兩種狀況下空氣的初終態(tài)一樣，故汽化水重量及穎空氣的用量均不變。所需熱量：QQQ1 2

L(IB1

I )L(IA B2

I B2I ) B2C1 B由于 IB1

I ,C1

IB2ICIB

174℃所以 QL(IB

I ) C1A C1故加熱量也未發(fā)生變化。或進(jìn)展下述計(jì)算：A：t 25C, H 0.005kg水汽/kg干氣A A

38℃A25℃H0

φ=100%H由 I IB C11得 H 0.0193kg水汽/kg干氣C1也即H 0.0193kg水汽/kg干氣B2又I IB2 C

C1 C11.880.034〕3824920.034B2得t 74CB2QQQ1 2

L(IB1

I )L(IA B2

I )C1Lc (tH1 B1

t )Lc (tA H2 B2

t )C11.613104[(1.011.880.005)(7425)(1.011.880.0193)(7438)]1.394106kJ/h387kW由以上計(jì)算可知，當(dāng)空氣的初、終態(tài)一樣時(shí)，有無(wú)中間加熱對(duì)穎空氣的用量及加熱量沒(méi)有影響。為到達(dá)一樣的終態(tài)，一次預(yù)熱的溫度過(guò)高，對(duì)熱敏性物料有破壞，故對(duì)不耐高溫的物料宜承受中間加熱式枯燥器。在某物料的枯燥過(guò)程中，由于工藝的需要，承受局部廢氣循環(huán)以掌握物料的枯燥速率。25℃0.005kg水汽/kg干氣，枯燥器出口廢氣溫度為58℃，70％。掌握廢氣與穎空氣的混合比以使進(jìn)預(yù)熱器時(shí)的濕度為0.06kg水汽/kg干氣。設(shè)枯燥〔循環(huán)廢氣中絕干空氣質(zhì)量與混合氣中絕干空氣質(zhì)量之比〕及混合氣體進(jìn)、出預(yù)熱器的溫度。58℃18.25kPa，則廢氣濕度H 0.622

0.718.25

0.0898kg水汽/kg干氣2 ppS

101.30.718.25H0

LH

L)H I2M B22L22L

H H02M 002H H

0.060.0050.08980.06

1.850則循環(huán)比

2 ML2 1.85

Ct0.65 12 2

L L 2.85

t M φ=100%A21t210000I 2492H 00000〔1.011.880.005〕2524920.00537.9kJ/kg干氣 H0 H廢氣焓：t2222I .01188H〕2492Ht2222混合焓

1011.880089582492.08982922kJ/k干氣02I L0 I L2 I02L02M L L02

L L 21 1.852.8537.92.85292.2203kJ/kg干氣混合溫度(預(yù)熱器前溫度)：I 〕tM M

2492HMIt MI

2492HM

20324920.06

47.6CM 18

〕1.011.880.06M由于是等焓枯燥過(guò)程，故I I,H H1 2 1 MI 〔1.011.88H〕t2492H1 1 1 1離開(kāi)預(yù)熱器時(shí)的溫度：1 I 24921 t

292.224920.06127C11 .0188H〕0188061tH以下條件后的枯燥速率曲線。空氣的溫度與濕度不變，流速增加；空氣的濕度與流速不變，溫度增加；

U習(xí)題7-35附圖 X空氣的溫度、濕度與流速不變，被枯燥的物料換為另一種更吸水的物料。UUUUUC” 流速增加UC”CUUC 原工況UC

原工況CX* XC X” XC附圖(1)

X*”X* XC X” XC附圖(2)CUU吸水性物料UC

原工況C X*X*”XX” C 附圖(3)0.4kg水/kg干料，某枯燥條件下的臨界含水量為0.02kg水/kg0.005kg水/kg0.4kg水/kg干料，0.24kg水/kg0.01kg水/kg干料。問(wèn)提高枯燥器內(nèi)空氣的流速，對(duì)上述兩種物料中哪一種更能縮短枯燥時(shí)間？為什么？答：對(duì)第一種物料更為有效。由于該物料的臨界含水量較小，枯燥過(guò)程主要為恒速階段，該階段去除的為外表非結(jié)合水分，提高空氣的流速，可提高枯燥速率，進(jìn)而縮短枯燥時(shí)間。而對(duì)于其次種物料，臨界含水量較大，枯燥過(guò)程主要為降速階段，該階段枯燥速率主要受物料內(nèi)部水分集中掌握，提高空氣的流速對(duì)其根本沒(méi)有影響。一批濕物料置于盤(pán)架式枯燥器中，在恒定枯燥條件下枯燥。盤(pán)中物料的厚度為25.4mm，空氣從物料外表平行拂過(guò)，可認(rèn)為盤(pán)子的側(cè)面與底面是絕熱的。單位枯燥面積的絕干物料量GC/A=23.5kg/m2，物料的臨界含水量XC＝0.18kg水/kg干料。將物料含水量從X1＝0.45kg水/kg干料下降到X2＝0.24kg水/kg1.2h。問(wèn)在一樣的枯燥條件下，將厚度為20mmC 1 2的同種物料由含水量X1”＝0.5kg水/kg干料下降到X2”＝0.22kg水/kg干料所需的枯燥時(shí)間為多少？解：因X2>X，故由X＝0.45kg/kg干料下降到X＝0.24kg/kg干料僅為恒速枯燥階段，枯燥C 1 2時(shí)間為：G C

X)1 AU 1 2C則恒速枯燥階段的枯燥速率為GU CC A1

(X X)1 2

(0.450.24)4.11kg／(m2·h)23.51.223.520mm的物料時(shí)，由于枯燥條件沒(méi)有變化，故恒速階段枯燥速率不變。因 Gc

V

h故此時(shí)的

A AG”c

h”Gc

2023.518.5kg/m2A h A 25.41 X’＝0.5kg/kgX’＝0.22kg/kg1 ”1

AUC

)18.5(0.50.22)1.26h4.115kg0.4m0.5m的平底淺盤(pán)內(nèi)，并在恒定的空氣條件下進(jìn)展枯燥，物料初始含水量為20〔濕基，下同，枯燥2.5小時(shí)后含水量降為7，在此條件下物料的平衡含水量為1%，臨界含水量為5%，并假定降速階段的枯燥速率與物料的自由含水量〔干基〕成直線關(guān)系，試求：〔1〕將物料連續(xù)枯燥至含水量為3%，