例题第八章干燥

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1、例题[例1]：若常压下某湿空气的温度为20℃、湿度为0.014673㎏/㎏绝干气，试求：⑴湿空气的相对湿度；⑵湿空气的比容；⑶湿空气的比热；⑷湿空气的焓。若将上述空气加热到50℃，再分别求上述各项。解：20℃时的性质：⑴相对湿度 从附录查出20℃时水蒸气的饱和蒸汽压p0=2.3346kPa。或解得该空气为水气饱和，不能作干燥介质用。⑵比容vH ⑶比热cH 或⑷焓I 或50℃时的性质：⑴相对湿度 从附录查出50℃时水蒸气的饱和蒸汽压为12.340kPa。当空气从20℃加热到50℃时，湿度没有变化，仍为0.014673kg/kg绝干气，故：解得由计算结果看出，湿空气被加热后虽

2、然湿度没有变化，但相对湿度降低了。所以在干燥操作中。总是先将空气加热后再送入干燥器中，目的是降低相对湿度以提高吸湿能力。⑵比容vH 湿空气被加热后虽然湿度没有变化，但受热后体积膨胀，所以比容加大。因常压下湿空气可视为理想混合气体，故50℃时的比容也可用下法求得：⑶比热cH 湿空气的比热只是湿度的函数，因此20℃与50℃时的湿空气比热相同，均为1.038kJ/kg绝干气。⑷焓I 湿空气被加热后虽然湿度没有变化，但温度增高，故焓值加大。[例2]：常压下湿空气的温度为30℃、湿度为0.02403㎏/㎏绝干气，试计算湿空气的各种性质，即：⑴分压p；⑵露点td；⑶绝热饱和温度tas

3、；⑷湿球温度tw。解：⑴分压p或解得⑵露点td将湿空气等湿冷却到饱和状态时的温度为露点，相应的蒸汽压为水的饱和蒸气压，由附录查出对应的温度为27.5，此温度即为露点。⑶绝热饱和温度tas由于Has是tas的函数，故用上式计算tas时要用试差法。其计算步骤为：①   设tas=28.4℃②   由附录查出28.4℃时水的饱和蒸气压为3870Pa，故：  ③   求cH，即  或④   核算tas。  0℃时水的汽化热，故：    故假设tas=28.4℃可以接受。⑷湿球温度tw对于水蒸气~空气系统，湿球温度tw等于绝热饱和温度tas，但为了熟练计算，仍用公式计算湿球温度tw

4、。与计算tas一样，用试差法计算，计算步骤如下：①   假设tw=28.4℃。②   对水蒸气~空气系统，。③   由附录查出28.4℃时水的汽化热rtw为2427.3kgJ/kg。④   前面已算出28.4℃时湿空气的饱和湿度为0.02471kg/kg绝干气。⑤   与假设的28.4℃很接近，故假设正确。计算结果证明对水蒸气~空气系统，。[例3]：常压下以温度为20℃、相对湿度为60%的新鲜空气为介质，干燥某种湿物料。空气在预热器中被加热到90℃后送入干燥器，离开时的温度为45℃、湿度为0.022kg/kg绝干气。每小时有1100kg、温度为20℃、湿基含水量为3%的湿

5、物料送入干燥器，物料离开干燥器时温度升到60℃、湿基含水量降到0.2%。湿物料的平均比热为3.28kJ/(kg绝干料·℃)。忽略预热器向周围的热损失，干燥器的热损失为1.2kW。试求：（1）水分蒸发量W；（2）新鲜空气消耗量L0；（3）若风机装在预热器的新鲜空气入口处，求风机的风量；（4）预热器消耗的热量QP；（5）干燥系统消耗的总热量Q；（6）向干燥器补充的热量QD；（7）干燥系统的热效率。解：根据题意画的流程图？？？？（1）   蒸发量W其中（2）   新鲜空气消耗量L0由图查出，当t0=20℃、φ0=60%时，H0=0.009kg/kg绝干气，故：新鲜空气消耗量为：

6、（3）风机的风量V ∴（4）   预热器中消耗的热量QP当t0=20℃、φ0=60%时，查出I0=43kJ/kg绝干气。空气离开预热器时t1=90℃、H1=H0=0.009kg/kg绝干气时，查出I1=115kJ/kg绝干气，故：（5）   干燥系统消耗的总热量Q（6）   向干燥器补充的热量QD；   （7）   干燥系统的热效率η或[例4]：采用常压气流干燥器干燥某种湿物料。在干燥器内，湿空气以一定的速度吹送物料的同时并对物料进行干燥。已知的操作条件均标于本例附图中。试求：（1）新鲜空气消耗量；（2）单位时间内预热器消耗的热量，忽略预热器的热损失；（3）干燥器的热效率

7、。解：（1）新鲜空气消耗量①   求W②   求H2因QL≠0，故干燥操作为非等焓过程，空气离开干燥器的状态参数不能用等焓线去求，下面用解析法求解。当t0=15℃、H0=0.0073kg/kg绝干气时，查出I0=34kJ/kg绝干气。当t1=90℃、H1=H0=0.0073kg/kg绝干气时，查出I1=110kJ/kg绝干气。同理围绕本例附图的干燥器作焓衡算，得：或将已知值代入上式，得：或空气离开干燥器时焓的计算式为：或 联立求解得：  （2）预热器消耗的热量速率  （3）干燥系统的热效率η 若忽略湿物料中水分带入系统中得焓，