第五章干燥

第五章干燥1.已知湿空气的总压强为5OKPa,温度为60℃,相对湿度为40%,试求:(1)湿空气中水汽的分压;(2)湿度;(3)湿空气的密度。〔答:（1)p=7.97kPa;(2)H=0.118kg/kg绝干气,=0.493kg/m3湿空气〕2.在总压101.33KPa下,已知湿空气的某些参数,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示意图。习题2附表序号干球温度湿球温度湿度相对湿度始水汽分压露点℃℃Kg/kg绝干气%KJ/kg绝干气kPa℃(60)(35)2(40)(25)3(20)(75)4(30)(4)〔答:略〕3.干球温度为20℃、湿度为0.009kg水/kg绝干气的温空气通过预热器加热到50℃后,再送至常压干燥器中,离开干燥器时空气的相对温度为80%,若空气在干燥器中经历等焓干燥过程,试求:(1)1m3原温空气在预热过程中始的变化;(2)1m3原温空气在干燥器中获得的水分量。[答:（1)ΔI/vH=36.9kJ/m3湿空气;(2)0.0107kg/m3原温空气〕4.将t0=25℃、0=40%的常压新鲜空气,与由干燥器排出的t2=50℃、2=80%的常压废气混合,两者中绝干气的质量比为1：3。试求:(1)混合气体的温度和焓;(2)现需将此混合温空气的相对湿度降至10%后用于干燥湿物料,应将空气的温度升至多少度。〔答:(l)Hm=0.0529kg/kg绝干气,Im=180.7kJ/kg绝干气;(2)t=93.1℃〕5.采用如图所示的废气循环系统干燥湿物料,已知数据标于本题附图中。假设系统热损失可忽略,干燥操作为等始干燥过程。试求:(1)新鲜空气的耗量;(2)进入干燥器的湿空气的温度及焓;(3)预热器的加热量。〔答:(1)2788kg新鲜空气/h;(2)t1=83.26℃,I1=224.1kJ/kg绝干气;(3)QP=133.1KW〕6.干球温度t0=26℃、湿球温度tw0=23℃的新鲜空气,预热到tl=95℃后送至连续逆流干燥器内,离开干燥器时温度t2=85℃。湿物料初始状态为:温度1=25℃、含水量1w=15%;终了时状态为:温度2=25℃、含水量2w=0.2%。每小时有9200kg温物料加入干燥器内。绝干物料的比热容cs=1.84kJ/(kg绝干料·℃)。干燥器内无输送装置,热损失为580kJ/kg汽化的水分。试求:(1)单位时间内获得的产品质量;(2)写出干燥过程的操作线方程,在H-I图上画出操作线;(3)单位时间内消耗的新鲜空气质量;(4)干燥器的热效率。〔答:(1)G2=908Okg干燥产品/h；(2)H2+0.000555I2=0.093；(3)L0=17400kg新鲜空气/h;(4)=24.18%〕7.在一常压逆流转筒干燥器中,干燥某种晶状物料。温度t0=25℃、相对湿度0=55%的新鲜空气经过预热器使温度升至t1=85℃后送入干燥器中,离开干燥器时温度t2=30℃。湿物料初始温度1=24℃、湿基含水量1w=0.037,干燥完毕后温度升到2=60℃、湿基含水量降为2w=0.002。干燥产品流量G2=1000kg/h。绝干物料比热容cs=1.507kJ/(kg绝干料·℃)。转筒干燥器的直径D=1.3m,长度Z=7m。干燥器外壁向空气的对流—辐射传热系数为35kJ/(m2·h·℃)。试求绝干空气流量和预热器中加热蒸汽消耗量。加热蒸汽的绝对压强为180kPa。〔答:L=3102kg绝干气/h,加热蒸汽消耗量=86.6kg/h〕8.在恒定干燥条件下进行间歇干燥实验。已知物料的干燥面积为0.2m2,绝干物料质量为15kg。测得的实验数据列于本例附表中。试标绘干燥速率曲线,并求临界含水量Xc及平衡含水量X*。习题8附表时间h/00.20.40.60.81.01.21.4物料质量/kg44.137.030.024.019.017.517.017.0〔答:Xe≈1.24kg/kg绝干料,X*≈0.13kg/kg绝干料〕9.某湿物料经过5.5h进行恒定干燥操作。物料含水量由X1=0.35kg/kg绝干料降至X2=0.1kg/kg绝干料。若在相同条件下,要求将物料含水量由X1=0.35kg/kg绝干料降至X＇２=0.05kｇ/kg绝干料。试求新情况下的干燥时间。物料的临界含水量Xc=0.15ｋｇ/kg绝干料、平衡含水量Ｘ*=0.04kg/kg绝干料。假设在降速阶段中干燥速率与物料的自由含水量(X-X*)成正比。〔答:=9.57h〕10.对lOkg某温物料在恒定干燥条件下进行间歇干燥,物料平铺在0.8m×lm的浅盘中,常压空气以2m/s的速度垂直穿过物料层。空气t=75℃,H=0.018kg/kg绝干气,物料的初始含水量为X1=025Kukg绝干料。此干燥条件下物料的Xc=0.1kg/kg绝干料,r=0。假设阵速段干燥速率与物料含水量呈线性关系。试求:(1)将物料干燥至含水量为0.02kg/kg绝干料所需的总干燥时问:(2)空气的t、H不变,而流速加倍,此时将物料由含水量0.25kg/kg绝干料干燥至0.02kg/kg绝干料需1.4h,求此干燥条件下的Xe。〔答:(1)τ=1.625h;(2)x;=0.12KUH绝干料〕11.在常压间歇操作的厢式干燥器内干燥某种温物料。每批操作处理湿基含水量为159毛的湿物料500kg物料提供的总干燥面积为40㎡。经历4h后干燥产品中的含水量可达到要求。操作属于恒定干燥过程。由实验测得物料的临界含水量及平衡含水量分别为0.11kg水/kg绝干料及0.002kg水/kg绝干料。临界点的干燥速率为1kg水/(㎡-h),降速阶段干燥速率线为直线。每批操作装卸物料时间为10min,求此干燥器的生产能力,以每昼夜(24h)获得的干燥产品质量计。〔答:2468kg干燥产品/昼夜〕12.在常压并流操作的干燥器中,用热空气将每种物料由初含水量X1=1kg/kg绝干料干燥到最终含水量X2=0.lkg/kg绝干料。空气进干燥器的温度为135℃、湿度为0.01kg/kg绝干气;离开干燥器的温度为60℃。空气在干燥器内经历等熔过程。根据实验得出的干燥速率表达式为:干燥第一阶段)(30,HHddXwts干燥第二阶段XddX2.1式中ddX——干燥速度,㎏/(㎏绝干料h)试计算完成上述干燥任务所需要的干燥时间。[答:h925.1]