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第七章 干 燥

湿空气的性质

【7-1】湿空气的总压为101.3kPa，(1)试计算空气为40℃、相对湿度为??60%时的湿度与焓；(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa，求该空气在50℃时的相对湿度?与湿度H。

解 湿空气总压p?101.3kPa

(1)??0.6，40℃时水蒸气的饱和蒸气压ps?7.375kPa 湿度 H?0.622?ps0.6?7.375?0．622??0.0284kg水/kg干气

p??ps101.3?0.6?7.375焓 I??1.01?1.88H?t?2492H

= (1.01?1.88?0.0284)?40?2492?0.0284?113.3kJ/kg (2) 湿空气中水汽分压pV?9.3kPa 50℃时水的饱和蒸气压ps?12.34kPa 相对湿度 ??湿度 H?0.622pV9.3??0．754 ps12.34pV9.3=0．622??0.0629kg水／kg干气 p?pV101.3?9.3【7-2】空气的总压为101.33kPa，干球温度为303K，相对湿度??70%，试用计算式求空气的下列各参数：(1)湿度H；(2)饱和湿度Hs；(3)露点td；(4)焓I；(5)空气中的水汽分压pV。

解 总压p?10.13k3P,a?t30K?3℃，3?0?.

07(1) 30℃时，水的饱和蒸气压ps?4.241kPa 湿度 H?0.622?ps0.7?4.241?0．622??0．0188?kg水／kg干气

p??ps101.33?0.7?4.241ps4.241?0．622??0.0272kg水／kg干气 p?ps101.33?4.241(2) 饱和湿度 Hs?0.622(3)露点td时的饱和湿度Hs?0.0188kg水／kg干气 Hs?0.622ps?ps p?pspHs101.33?0.0188??2.97kPa

0.622?Hs0.622?0.0188从水的饱和蒸气压为2.97kPa查得水的饱和温度为23.3℃，故空气的露点td?23.3℃ (4) t?30℃，H?0.0188kg水／kg干气时，空气的焓为

H??1.01?1.88H?t?2492H

= (1.01?1.88?0.0188)?30?2492?0.0188?78.2kJ/kg干气 (5) t=30℃时的ps?4.241kPa

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水汽分压 pV??ps?0.7?4.2?41.kPa29 7【7-3】在总压为101.3kPa下测得湿空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃，试计算湿空气的湿度与水汽分压。

解 湿球温度tW?50℃时，水的饱和蒸气压ps?12.3k4P，比汽化热arW?2378kJ/kg 湿球表面处的湿空气，在总压p?101.3kPa及湿球温度tW?50℃时的湿度为 HW?0．622ps12.34?0．622??0．0863kg水／kg干气 p?ps101.3?12.34空气在t?50℃时的湿度为 H?HW??kH?rW(t?tW)?0.0863?1.09?50?30??0.077kg水／kg干气 2378湿空气的水汽摩尔分数为 y?0.077/18.02?0.11

0.077/18.02?1/28.95水汽分压 pV?yp?0.11?10.1?3.1k1P1a【7-4】利用湿空气的I?H图填写下表的空白。

干球温度/℃ 50 40 20 （55） 30 湿球温度/℃ 30 （26） （16） （39） （20） 湿度 相对湿度/% （23） （31.5） 60 （39） （37） 焓 水汽分压露点/℃ /kg水?kg?1干气 （0.018） （0.0145） （0.0087） 0.04 （0.01） /kJ?kg?1干气 （97） （76） （43） 160 （56） /kPa （2.75） （2.3） （1.3） （6.1） 1.5 （24） 20 （12） （36） （14） 【7-5】空气的总压力为101.3kPa，干球温度为20℃．湿球温度为15℃。该空气经过一预热器，预热至50℃后送入干燥器。热空气在干燥器中经历等焓降温过程。离开干燥器时相对湿度??80%。利用1-H图，试求：(1)原空气的湿度、露点、相对湿度、焓及水汽分压；(2)空气离开预热器的湿度、相对湿度及焓；(3)100m3原空气经预热器加热，所增加的热量；(4)离开干燥器时空气的温度、焓、露点及湿度；(5)100m3原空气在干燥器中等焓降温增湿过程中使物料所蒸发的水分量。

解 空气总压p?10.1kt=20℃，湿球温度tW?15℃。 3P，干球温度a(1)原空气的湿度H0?0.0085kg水/kg干气，露点td0?12℃，相对湿度?0?60%，焓I0?43kJ/kg干气，水汽分压pV0?1.3kPa。

(2) 空气离开预热器的温度t=50℃，求得湿度H1?H0?0.0085kg水/kg干气，相对湿度

?1?12%，焓I1?72kJ/kg干气。

(3) 原空气的比体积 ?H??0.774?1.244H0?T0273?20?(0.774?1.244?0．01)?0．844m3湿气／kg干气 273273 117

100m3原空气在预热器所增加的热量为 Q?100?H?I1?I0?=100??72?43??3436kJ 0.844(4) 空气在干燥器中为等焓降温增湿过程，离开干燥器时，已知相对湿度?2?80%，求得温度t2?27℃，焓I2?72kJ/kg干气，露点td?24℃，湿度H2?0.018kg水/kg干气。

2(5) 100m3原空气，在干燥器中，等焓降温增湿过程中，使物料所蒸发的水分量为 W?100?H?H2?H1??100018?0．0085??1.126kg水 ?0．0.844【7-6】在去湿设备中，将空气中的部分水汽除去，操作压力为101.3kPa，空气进口温度为20℃，空气中水汽分压为6.7kPa，出口处水汽分压为1.33kPa。试计算100m3湿空气所除去的水分量。

解 总压p?101.3kPa，pv1?6.7kPa，pv2?1.33kPa 空气进口湿度 H1?0.622pv16.7?0.622??0．0441kg水／kg干气 p?pv1101.3?6.7pv21.33?0．622??8.28?10?3kg水／kg干气 p?pv2101.3?1.33空气出口湿度 H2?0.622进口湿空气的比体积 ?H??0.774?1.244H1?T293??0.774?1.244?0．0441?=0.89m3湿气／kg干气 273273100m3湿空气中含有的干空气量为

100，除去的水分量为 kg（干气）

0.891001000441?0．00828??4.02kg水 ?H1?H2???0．0.890.89【7-7】湿空度的总压为101.3kPa，温度为10℃，湿度为0.005kg水/kg干气。试计算：(1)空气的相对湿度?1；(2)空气温度升到35℃时的相对湿度φ。；(3)温度仍为35℃，总压提高到115kPa时的相对湿度φ；(4)温度仍为第(1)问的10℃，若总压从101.3kPa增大到500kPa，试求此条件下的湿空气饱和湿度Hs，并与原空气的湿度H比较，求出加压后每千克干空气所冷凝的水分量。

解 (1)总压p?101.3kPa，湿度H?0.005kg水/kg干气 温度t=10℃时水的饱和蒸气压ps1?1.227kPa 相对湿度 ? 1?另一解法：

湿空气中水汽摩尔分数 y?0.00/51.802

0.00／51.8?／02.12895Hp0.005?101.3??0．658

622?0.005)?1.227?0.622?H?ps1(0． 118