内容发布更新时间 : 2024/11/14 12:56:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
Gc(X1-X2) = V(H2 -H1)
= 0.652kg干空气/s
0.050.010.5?(1?0.05)(?)Gc(X1?X2)1?0.051?0.01??H2?H10.036?0.005
所需供热量和热效率分别为： Q = V(1.01 + 1.88H0)(t1 - t0)
= 0.652 ×（1.01 + 1.88×0.005）×（150 -20）
= 86.3kJ/s
t?t150?70??12??0.615t1?t0150?20
例3. 某湿物料10kg，均匀地平摊在长0.8m，宽0.6m的平底浅盘内，在恒定的空气条件下进行干燥，物料的初始含水量为15％，干燥4小时后含水量降为8％，已知在此条件下的平衡含水量为1％，临界含水量为6％（皆为湿基），并假定降速阶段的干燥速率与物料的自由含水量（干基）成线性关系，试求将物料继续干燥至含水量为2％，所需要的总干燥时间。
解：绝对干物料的质量为：
Gc= G（1-X0）= 10 ×（1-0.15）=8.5kg 物料的初始含水量为：
X1?x10.15?1?x11?0.15 = 0.0176kg水/kg干物料
干燥4小时，物料的含水量为：
X?x0.8?1?x1?0.8 = 0.087kg空气/kg干物料
xc0.06?1?xc1?0.06 = 0.0638kg空气/kg干物料
物料的临界含水量为：
Xc?物料的平衡含水量：
x*0.01X*??1?x*1?0.01 = 0.0101kg空气/kg干物料 物料的最终含水量：
X2?x20.02?1?x21?0.02 = 0.0204kg空气/kg干物料
因X>Xc, 整个4小时全部是恒速干燥，干燥速率为：
NA?Gc8.5(X1?X)??(0.176?0.087)A?0.8?0.6?4
= 0.394kg·(m2·h)-1
将物料干燥到临界含水量所需时间为：
?1?
Gc(X1?Xc)ANA8.5??(0.176?0.0638)?5.04h0.8?0.6?0.394
继续将物料干燥到X2所需时间为：
GcX?X*Gc(Xc?X*)Xc?X*lnc?lnAKxX2?X*ANAX2?X 8.5?(0.0683?0.0101)0.0683?0.0101?ln 0.8?0.4?0.3940.0204?0.0101=3.98h
?2?所需总时间为：
? = ?1 + ?2 = 5.04 + 3.98 = 9.02h
习 题
1. 湿空气的总压为101.3kPa。试求： （1）空气为40℃和? = 60％时的焓和湿度。
（2）已知空气中水蒸汽分压为78kPa，求空气在50℃时的?值和H值。
2. 空气的总压为101.33kPa，温度为50℃，相对湿度为60％，试求湿空气的比热和比容。 3. 空气的总压为101.33kPa，干球温度为295K，相对湿度?=70％，试求下列空气的参数： （1）空气的湿度； （2）空气的饱和湿度； （3）空气的露点和湿球温度； （4）空气的焓； （5）空气中水蒸汽分压。 4. 常压空气，温度60℃。试求：
（1）其1kg干空气容纳水分的最大值为多少？
（2）若保持压强不变，将温度分别加热至80℃与100℃，空气容纳水分的最大值为多少？ 5. 氮和苯蒸汽的混合气体在297K时的相对湿度为60％；总压为102.4kPa；如果将混合气体冷却至283K，须对混合气体加多大压力才能回收70％的苯？
6. 空气的总压为101.33kPa，干球温度为20℃，湿球温度为16℃。将该空气经过一预热器后，预热至50℃送入一干燥器中，若空气在干燥器中经历等焓干燥过程，离开干燥时相对湿度?=80％。试求：
（1）原空气的湿度； （2）原空气的相对湿度；
（3）原空气的露点； （4）原空气的热焓； （5）原空气的水蒸汽压； （6）离开预热器空气的湿度； （7）离开预热器空气的相对湿度； （8）离开预热器空气的热焓；
（9）100m3的原空气在预热过程中热量变化； （10）空气离开干燥器时的温度和焓；
（11）100m3原湿空气绝热冷却增湿时所获得的水分量。
7. 在去湿设备中将空气中的部分蒸气除去，操作压力为101.33kPa，出口处水蒸汽分压为1.4kPa。试计算每100m3进口空气所除去的水分量。
8. 空气在10℃和101.33kPa下，湿度为0.005kg水/kg干空气。试计算： （1）空气的相对湿度?1；
（2）空气温度提高到35℃时的相对湿度?2；
（3）总压提高到114.6kPa，温度仍为35℃时的相对湿度?3；
（4）总压提高到1471kPa，温度仍为35℃，每100m3原来湿空气所冷凝出来的水分量。 9. 用一干燥器干燥某物料，已知湿物料处理量为1000kg/h，含水量由40％干燥至5％（均为湿基）。试计算干燥水分量和干燥收率为94％时的产品量。
10. 在常压干燥器中，将某物料从含水量5％干燥到0.5%（湿基）。干燥器的生产能力为7200kg干料/h。已知物料进口温度为25℃，出口温度为65℃。干燥介质为空气，其初温为20℃，经预热器加热至120℃，湿度为0.007kg/kg干空气进入干燥器，出干燥器的温度为80℃。干物料的比热为1.8kJ·kg-1·℃-1，若不计热损失，试求干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度。
11. 某干燥器冬季的大气状态为t1 = 5℃, ?1 = 30％，夏季的状态为t'1=30℃, ?'1= 60％。如果空气离开干燥器的状态均为t2 = 40℃, ?2= 70%。试比较干燥器在冬、夏两季的单位空气消耗量。并说明原因。
12. 在一逆流操作的列管式换热器中，将干球温度为335K，相对温度?=30％的空气用冷却水冷却至露点。冷却水进口温度为15℃，出口温度为25℃。已知换热器传热面积为20m2，总传热系数K=250w·m-2·K-1。试求：
（1）被冷却的空气量； （2）空气中的水汽分压； （3）冷却水用量。
13. 有一干燥器，将湿物料由含水量40％干燥至5％（均为湿基），干燥器的生产能力为430kg干物料/h。空气的干球温度为20℃，相对湿芳为40％，经预热器加热至100℃进入干燥管饱和至?=60％排出。若干燥器中空气经等焓干燥过程，试求在不计热损失情况下所需空气量及预热器供应之热量。
14. 在一干燥器中采用部分废气循环操作。被干燥的湿物料处理量为1800kg·h-1，由含水量47％降至5％（均为湿基）。干燥介质温度为20℃，湿度为0.012kg水/kg干空气的新鲜空
气，出干燥器时其温度为50℃，湿度为0.08kg水·kg-1干空气，部分废气与新鲜空气混合后进入预热器，循环比（废气中绝对干空气的质量和混合气中绝对干空气的质量之比）为0.7。假设为等焓干燥过程，热损失不计，干燥器内无补充加热。试求：
（1）新鲜空气用量； （2）干燥系统所需热量。
15. 在恒定干燥情况下，将物料由X1=0.33干燥至X2= 0.09，共需7h，试问继续干燥至X'2=0.07，再需多少小时？
已知物料的临界含水量Xc=0.16，平衡含水量X*=0.05(X均指干基含水量)。
思 考 题
1. 为什么说干燥过程既是传热过程又是传质过程？ 2. 湿空气有哪些性质？
3. 什么叫湿空气的湿度和相对湿度？湿空气的相对湿度大，其湿度也大，这种说法对吗？为什么？
4. 干球湿度、湿球温度和露点三者有何区别？哪个最大？哪个最小？在什么条件下三者值相等。
5. 湿球温度和绝热饱和温度有何区别？对哪种物系二者的的值相等？ 6. 怎样利用湿度图来确定湿空气的状态参数？
7. 下列三种空气用来作为干燥介质，问哪一种空气干燥推动力较大？为什么？ （1）t=60℃，H=0.01kg/kg干空气； （2）t=70℃，H=0.036kg/kg干空气； （3）t=80℃，H=0.045kg/kg干空气。
8. 什么叫平衡水分、自由水分、结合水分和非结合水分？用一定相对湿度?的空气除去物料中的水分，该水分是非结合水分还是自由水分？
9. 干燥过程有哪几种阶段？它们各有什么特征？ 10. 哪些方法可提高干燥速率？ 11. 什么叫临界含水量和平衡含水量？
12. 怎样才可以提高降速阶段的干燥速率？只提高干燥介质的温度是否可以提高降速阶段的干燥速率？
13. 干燥时间包括哪几个部分?怎样计算？ 14. 选择干燥器的主要依据是什么？