第七章 干燥(习题答案)VIP免费

第七章干燥1.已知湿空气的总压强为50kPa，温度为60℃相对湿度40％，试求：（1）湿空气中水气的分压；（2）湿度；（3）湿空气的密度解：（1）查得60℃时水的饱和蒸汽压PS=19.932kPa∴水气分压P水气=PSф=19.932×0.4=7.973kPa（2）H=0.622P水气/（P-P水气）=0.622×7.973/（50-7.973）=0.118kg/kg绝干（3）1kg绝干气中含0.118kg水气x绝干=(1/29)/[(1/29)+(0.118/18)]=0.84x水气=(0.118/18)/[(1/29)+(0.118/18)]=0.16∴湿空气分子量M0=18x水气+29x绝干气=18×0.16+29×0.84=27.249g/mol∴湿空气密度ρ=MP/RT=（27.24×10-3×50×103）/（8.314×333）=0.493kg/m3湿空气2.利用湿空气的H-I图查出本题附表中空格内的数值，并给出序号4中各数值的求解过程序号干球温度湿球温度湿度相对湿度焓水气分压露点℃℃kg/kg绝干％kg/kg绝干kPa℃160350.0322140530240270.024090325320180.0137550215430280.02585954253.干球温度为20℃，湿度为0.009kg/kg绝干的湿空气通过预热器加热到50℃，再送往常压干燥器中，离开干燥器时空气的相对湿度为80％。若空气在干燥器中经历等焓干燥过程，试求：（1）1m3原湿空气在预热器过程中焓的变化；（2）1m3原湿空气在干燥器中获得的水分量。解：（1）原湿空气的焓：I0=(1.01+1.88H0)t+2490H0=(1.01+1.88×0.009)×20+2490×0.009=43kJ/kg绝干通过预热器后空气的焓I1=(1.01+1.88×0.009)×50+2490×0.0009=73.756kJ/kg绝干焓变化ΔH=I1-I0=30.756kJ/kg绝干空气的密度ρ=MP/RT=（29×10-3×101.33×103）/（8.314×293）=1.21kg/m3∴1m3原湿空气焓的变化为ΔH=30.756×1.21/1.009=36.9kJ/kg湿气（2）等焓干燥I1=I2=73.756kJ/kg绝干假设从干燥器中出来的空气湿度t=26.8℃，查得此时水蒸汽的饱和蒸汽压PS=3.635kPa∴H2=0.622φPS/（P-фPS）=0.622×0.8×3.635/(101.33-0.8×3.635)=0.0184kJ/kg绝干由I2=73.756=（1.01+1.88H2）t2+2490H2试差假设成立∴H2=0.0184kJ/kg绝干获得水分量：ΔH=H2-H0=0.0184-0.009=0.0094kJ/kg绝干=0.0094×1.21/1.009=0.011kJ/kg湿气4.将t0=25℃，ф0=50％的常压新鲜空气，与干燥器排出的t2=50℃，ф2=80％的常压废气混合，两者中绝干气的质量比为1：3。分别用计算法和做图法求混合气体的湿度和焓。解：（1）查得25℃时和50℃时水的饱和蒸汽压分别为3.291kPa和12.34kPa新鲜空气湿度H0=0.622φ0PS/（P-ф0PS）=0.622×0.5×3.291/（101.33-0.5×3.291）=0.01027kg水/kg绝干废气湿度H2=0.622φ2PS/（P-ф2PS）=0.622×0.8×12.34/（101.33-0.8×12.34）=0.20142kg水/3kg绝干混合气湿度Hm=（0.01027+0.06714×3）/（1+3）=0.0529kg水/kg绝干混合气温度tm=（25+50×3）/（1+3）=43.75℃∴混合气焓：Im=（1.01+1.88Hm）tm+2490Hm=（1.01+1.88×0.0529）×43.75+2490×0.0529=180.26kJ/kg绝干（2）做图发略5.干球温度t0=26℃，湿球温度tｗ0=23℃的新鲜空气，预热到t1=95℃后送入连续逆流干燥器内，离开干燥器时温度为t2=85℃。湿物料初始状况为：温度θ1=25℃，含水量ω1=1.5％终了时状态为：温度θ2=34.5℃，ω2=0.2％。每小时有9200kg湿物料加入干燥器内。绝干物料的比热容CS=1.84kJ/(kg绝干·℃)。干燥器内无输送装置，热损失为580kJ/kg汽化的水分。试求：（1）单位时间内回的的产品质量；（2）写出干燥过程的操作线方程；（3）在H-I图上画出操作线；（4）单位时间内消耗的新鲜空气质量。解：（1）G=G1（1-ω1）=9200×（1-0.0015）=9062kg/h∴干燥产品质量G2=G/（1-ω2）=9080kg/h（2）X1=ω1/（1-ω1）=0.01523X2=ω2/（1-ω2）=0.002当干球温度t0=26℃，湿球温度为23℃时由图5-3查的空气的湿度H0=0.02kg水/kg绝干I1=(1.01+1.88H1)t1+2490H1=（1.01+1.88×0.02）×95+2490×0.02=149.322kJ/kg绝干I1'-I2'=CS（θ1-θ2）+CW（X1θ1–X2θ2）=1.84×（25-34.5）+4.187×（0.01523×25-0.002×34.57）=-16.17kJ/kg绝干围绕干燥器做物料衡算L(I1-I2)+G(I1'-I2')=QL代入已知条件L(149.322-I)–16.17×9062=580G（X1-X2）L(149.322-I)=216068.74 绝干气消耗量L=G(X1-X2)/(H2-H1)∴L=119.89/（H2-0.02）∴119.89（149.322-I）=216068.74（H-0.0...