干燥习题(附答案)..

1一、填空及问答题：1.干燥过程是_________相结合的过程，传质方向为________，传热方向为__________。2.在总压101.33kPa，温度20℃下(已知20℃下水的饱和蒸汽压为2.334kPa)，某湿空气的水汽分压为1.603kPa，现空气温度保持不变，将总压升高到250kPa，则该空气的水汽分压为________。3.当湿空气的总压一定时，相对湿度仅与________及________有关。4.恒速干燥阶段物料表面的温度等于________________________________。该阶段除去的物料中的水的平衡蒸汽压等于_____________________________。影响恒速阶段干燥速率的因素的有_______________________________________________________________。5.已知在常压、25℃下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度100%时，平衡含水量*100%0.025Xkg水/kg绝干料；相对湿度50%时，平衡含水量*0.009Xkg水/kg绝干料。现将湿基含水量为20%的该物料，与25℃、50%的空气接触，则该物料的自由含水量为_________kg水/kg绝干料，非结合水分量为_________kg水/kg绝干料。6.进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定。若干燥器内部无补充加热，则气体离开干燥器的湿度H越大，干燥器的热效率越，传质推动力越_______。7.降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率，但废气在离开设备之前的温度的限制是________，原因是_____________。8.在测量湿球温度时，空气速度需大于5m/s，这是为了。9.物料的平衡水分一定是___________水分；物料的非结合水分一定是_____________水分。10.当某物料的干燥过程存在较长的降速阶段时，气流干燥器和流化床干燥器两者中选用________较为有利，原因是_____________________________________。11.欲在298K时用相对温度为60℅的空气干燥木材，使其中水分降到11.5℅（湿基），你认为是否可能？为什么？已知在此条件下木材的平衡水分为12℅（干基）。12.湿空气在进入干燥器前，往往进行预热，这样做有什么好处？13、什么是湿空气的绝热饱和温度和湿球温度？两者有何关系？如何测定？14要提高恒速干燥阶段的干燥速率，你认为可采取哪些措施？15.测定湿球温度时，当水的初温不同时，对测量结果有无影响？为什么16.在对流干燥过程中。为什么说干燥介质一湿空气既是载热体又是载湿体？17.如何强化干燥过程？18.为什么临界含水量Xc的确定对于如何强化具体的干燥过程具有重要的意义?下列两种情况下Xc将会变大还是变小?（1）提高干燥时气流速度而使恒速阶段的干燥速率增大时；（2）物料的厚度减小时。试从干燥机理加以分析。2二、计算题：1.已知湿空气的（干球）温度为50℃，湿度为0.02kg/kg干气，试计算下列两种情况下的相对湿度及同温度下容纳水分的最大能力（即饱和湿度），并分析压力对干燥操作的影响。（1）总压为101.3kPa；（2）总压为26.7kPa。解：（1）kPa3.101p时：由vvpppH622.0kPa156.302.0622.03.10102.0622.0HHppv查得50℃水的饱和蒸汽压为12.34kPa，则相对湿度%57.25%10034.12156.3%100svpp饱和湿度：干气6kg/kg08.034.123.10134.12622.0622.0SSSpppH（2）kPa7.26‘p时：kPa832.002.0622.07.2602.0622.0HHppv‘’%74.6%10034.12832.0%100svpp‘’干气‘’kg/kg535.034.127.2634.12622.0622.0SSSpppH由此可知，当操作压力下降时，，HS，可吸收更多的水分，即减压对干燥有利。2.常压下湿空气的温度为80℃、相对湿度为10％。试求该湿空气中水汽的分压、湿度、湿比容、比热及焓。查得80℃下水的饱和蒸汽压为47.38kPa。水汽分压kPappSv738.438.471.0湿度干气1kg/kg03.0738.43.101738.4622.0622.0vvpppH湿比容干气＝＝/kgm049.127380273)031.0244.1773.0(273273)244.1773.0(3tHH3比热CkJ/kg068.1031.088.101.188.101.1干气＝＋＝HcH焓干气＝＋＝kJ/kg69.162031.0249280068.12492)88.101.1(HtHIH3．在I-H图上确定本题附表中空格内的数值。干球温度t/℃湿球温度ｔw/℃露点温度ｔd/℃湿度Ｈ/kg/kg干气相对湿度/Φ％焓/ＩkJ/kg干气水汽分压ｐv/kPa1（30）（20）150.01140601.92（70）4542.50.06330240(9.5)3（60）3530（0.03）231404.54（50）3735.50.042(50)606.25（40）25（20）0.01530802.25．常压下将温度为25℃、相对湿度为50％的新鲜空气与温度为50℃、相对湿度为80％的废气混合，混合比为2：3（以绝干空气为基准），试计算混合后的湿度、焓及温度。解：（1）%50,2511Ct的新鲜空气：25℃时，kPa168.31Sp干气kg/kg1088.9168.35.03.101168.35.0622.0622.0311111SSpppH干气＝＋＝kJ/kg34.501088.9249225)1088.988.101.1(2492)88.101.1(331111HtHIH%80,5022Ct的废气：50℃时，kPa34.122Sp干气kg/kg0672.034.128.03.10134.128.0622.0622.022222SSpppH干气＝＋＝kJ/kg3.2240672.0249250)0672.088.101.1(2492)88.101.1(2222HtHIH所以混合湿度干气kg/kg0443.00672.0531088.9525352321HHHM混合焓：干气kJ/kg7.1543.2245334.5052535221IIIM4而MMMMHtHI2492)88.101.1(C5.400443.088.101.10443.024927.15488.101.12492MMMMHHIt6．干球温度为20℃、湿球温度为16℃的空气，经过预热器温度升高到50℃后送至干燥器内。空气在干燥器内绝热冷却，离开干燥器时的相对湿度为80％，总压为101.3kPa。试求：（1）在I-H图中确定空气离开干燥器时的湿度；（2）将100m3新鲜空气预热至50℃所需的热量及在干燥器内绝热冷却增湿时所获得的水分量。解：（1）空气C16,C200Wtt，查得干气kg/kg01.00H预热后：干气kg/kg01.0,C5011Ht绝热冷却后，查得干气kg/kg018.0,C3022Ht（2）湿空气的比容：干气湿气＝＝kg/m843.027320273)01.0244.1773.0(273273)244.1773.0(300tHH则100m3湿空气中绝干空气的质量：kg62.118843.0100HvVL预热器加入热量：kJ3661)2050()01.088.101.1(62.118)()(0101ttLcIILQHP获得水分量：kg95.0)01.0018.0(62.118)(12HHLW57．湿空气在总压101.3kPa、温度10℃下，湿度为0.005kg/kg干气。试计算：（1）相对湿度Φ1；（2）温度升高到35℃时的相对湿度Φ2；（3）总压提高到115kPa，温度仍为35℃时的相对湿度Φ3；（4）如总压提高到1471kPa，温度仍维持35℃，每100m3原湿空气所冷凝出的水分量。解：（1）10℃水饱和蒸汽压kPa226.11SpkPa808.0005.0622.03.101005.0622.0HHppv%9.65%100226.1808.0%10011svpp（2）t2＝35℃，kPa621.52Sp%4.14%100621.5808.0%10022svpp（3）kPa115'p时，kPa917.0005.0622.0115005.0622.0''HHppv%3.16%100621.5917.0%1002'2svpp(4)kPa1471''p,t2＝35℃时：饱和湿度干气kg/kg0024.0621.51471621.5622.0622.0SSSpppH原湿空气比容干气湿气＝＝kg/m808.027310273)005.0244.1773.0(273273)244.1773.0(311tHH100m3原湿空气中绝干空气质量干气kg76.123808.0100HvVL则冷凝出水kg322.0)0024.0005.0(76.123）（＝SHHLW68．附图为某物料在25℃时的平衡曲线。如果将含水量为0.35kg水／kg干料的此种物料与Φ＝50％的湿空气接触，试确定该物料平衡水分和自由水分，结合水分和非结合水分的大小。解：Φ＝50％，平衡水分干料kg/kg095.0*X则自由水分干料kg/kg255.0095.035.0*XXΦ＝100％，平衡水分干料kg/kg185.0*X即结合水分干料％＝kg/kg185.0100*X则非结合水分干料％＝kg/kg165.0185.035.0100*XX9．在常压干燥器中将某物料从湿基含水量10％干燥至2％，湿物料处理量为300kg/h。干燥介质为温度80℃、相对湿度10％的空气，其用量为900kg/h。试计算水分汽化量及空气离开干燥器时的湿度。解：%10,80Ct，在H-I图中查得H1＝0.031kg/kg干气绝干空气质量h/kg94.872031.0190011'干气HLL物料干基含水量干料kg/kg1111.01.011.01111wwX干料kg/kg0204.002.0102.01222wwX绝干物料量kg/h270%)101(300)1(11wGGC汽化水分量kg/h49.24)0204.0111.0(27021）（XXGWC01020304050607080901000.000.050.100.150.20(%)xkg水/kg干料习题8附图7又)(12HHLW则干燥器空气出口湿度干气kg/kg059.094.87249.24031.012LWHH10．在某干燥器中干燥砂糖晶体，处理量为100kg/h，要求将湿基含水量由40％减至5％。干燥介质为干球温度20℃，湿球温度16℃的空气，经预热器加热至80℃后送至干燥器内。空气在干燥器内为等焓变化过程，空气离开干燥器时温度为30℃，总压为101.3kPa。试求：（1）水分汽化量；（2）干燥产品量；（3）湿空气的消耗量；（4）加热器向空气提供的热量。解：（1）水分汽化量kg/h84.3610005.0105.04.01111221121121G－＝或干料kg/kg324.014