试在湿度图上表示湿空气在此干燥系统中的变化过程（干燥过程为等焓干燥） 答案：解：在此循环系统中，湿空气由（t0,H0）状态预热至 （ t1,H1）状态，通过干燥器等焓干燥到 预热器 （t2,H2） 状态。此状态湿空气的湿度较大， 在冷却冷凝器 中冷凝部分的水汽使湿度降 至H0并且湿空气处于 饱和状态。这一
H0,t0H1,t1GC,X1干燥器 GC,X2 H2,t2冷却冷凝器 风机 过程在湿度上表示如图所示。
题3图 4、如图所示一常压干燥系统，将干燥器出口废气部分返回与新鲜空气混合后进行预热和等焓干燥过程，试在湿度图上
表示系统中湿空气状态变化过程。
GC,X1
Hm,tmH0,t1H2,t2 H0,t0预热器 干燥器
GC,X2
H,t
风机
题4图 ?,H2?）??t1、?,H1?）加热到（t25、如图所示一常压干燥器，在干燥器中设置一中间加热器把干燥中的湿空气由（t1，其中t2?，试在湿度图上表示出湿空气状态的变化过程。 t2＜t1
?,t1? H1GC,X1H0,t0H1,t1中间加热器 H2,t2 预热器
GC,X2 ?,t2? H2
6、已知湿空气温度为，总压为100kPa，湿球温度为30℃，试计算该湿空气以下诸参数：（1）湿度；（2）相对湿度；（3）露点；（4）焓值；（5）湿比体积。
答案：解：由饱和水蒸气表查得：tw?30℃时，ps?4.25kPa，汽化潜热为?w?2423.7kJ/kg。 在湿球温度下，空气的饱和湿度为： Hw?0.622由湿球温度计算式可求得空气的湿度： H?Hw?pS4.25?0.622??0.0276kg水/kg干空气
p?ps100?4.251.09?w(t?tw)?0.0276?1.09(50?30)?0.0186kg水/kg干空气（2）在干球温度t?50℃时，
2423.7ps?12.34kPa，由空气湿度计算式可求得该空气中的水汽分压为：
p水汽?pHp0.0186?1002.904??2.904kPa 空气的相对湿度：??水汽??23.5%
0.622?H0.622?0.0186ps12.34（３）在露点温度下空气刚好达到饱和态，空气中的水汽分压p水汽?2.904kPa，、即为水在露点下的饱和蒸汽压，查表可得td?23℃。
（４）若以０℃的水及０℃的空气为焓的基准，该湿空气的焓为：
I?(cpg?cpvH)t??0H?(1.01?1.88?0.0186)?50?2500?0.0186?98.8kJ/kg干空气TT0p01H(?pM气M水
（５）在压强不太高时，湿空气可视为理想气体，其比容可由下式计算得到：
??22?.4?
)
27?350101.310.03186?22?.4??(?)m0.kg9干空气54/27310029187、某常压等焓干燥器，处理量为500g/s，湿物料湿基含水量5%,产品湿基
含水量不高于1%；新鲜空气温度20℃，湿度为0.005kg/kg，空气预热至150℃后进入干燥器，试求：（1）当空气出口温度为40℃时，预热器所需提供的热量；（2）若出口空气在管路与旋风分离器装置中温度下降了10℃，产品是否会
发生返潮现象？ 答案：解：（1）根据预热器的热量衡算得到预热器所需热量为： Qp?L(I1?I0)?LcH(t1?t0)?LcH(t1?t0) 先求L: 由物料衡算可知：L?W/(H2?H1)
10 W?G1w1?w25?1?500??20.2g/s1?w2100?1等焓干燥：
I2?I12(，即
(?1H.10t1?11H1?.8?8H2)t?24H91.0(1.01?1.88?0.005)?150?2492?0.005?(1.01?1.88H2)?40?2492H2?H2?0.0487kg/kgW20.2?10?3L???0.4625kg/s cH?cH?1.01?1.88?0.005?1.019kJ/kg℃
H2?H10.0487?0.00510Qp?LcH(t1?t0)?0.4625?1.019?(150?20)?61.29kJ/s
1（2）干燥器出口温度为40℃，经过管路和旋风分离器后温度下降了30℃，此时若湿空气的水汽分压小于饱和
蒸汽压pw?ps，则不会发生返潮现象；查饱和水蒸汽压30℃时，ps?4.25kPa，湿空气出口湿度为0.0487kg/kg则水汽分压：pw?Hp0.0487?101.3??7.36kPa?4.25kPa?ps会发生返潮现象。
0.622?H0.622?0.04878、用连续并流干燥器干燥含水2%物料9000kg/h，物料出口温度分别为25℃、35℃，产品要求汗水0.2%（湿基，下同）绝干物料比热1.6kJ/kg℃；空气干球温度为27℃，湿球温度为20℃，预热至90℃，空气离开干燥器时温度为60℃；干燥器无额外补充热量，热损失为600kJ/kg；试求：（1）产品量G2；（2）绝干空气用量L和新鲜空气体积流量Vh；（3）预热器耗热量；（4）热效率；（5）判断产品是 否会发生返潮现象。
答案：解：（1）产品量根据物料衡算可直接计算：
G2?G11?w1100?2?9000??8837.68kg/h（2）绝干空气用量L和新鲜空气体积流量Vh
1?w2100?0.2首先确定空气出口状态，本题非等焓干燥，且空气出口温度t2已知，可用解析法确定空气出口湿度。
I2?I1?c1tM1?qd??q?? （1） 计算?值，根据已知条件水分蒸发量为
H2?H1W?G1?G2?9000?8837.68?162.32kg/h CM2?(1?0.2%)?1.6?0.2%?4.2?1.605kJ/kg℃
?q?q1?qM?q1?G2CM2(tM1?tM2)8837.68?1.605?(35?25)?600?W162.63
?1473.97kJ/kg水干燥器无额外补充能量qd?0，将以上数据带入?计算式，得： ??4.2?25?0?1473.97??1368.97kJ/kg水 由新鲜空气的干球温度和湿球温度从湿度图上查得H0?H1?0.012，代入（1）式得：
(1.01?1.88H2)?60?2492H2?(1.01?1.88?0.012)?90?2492?0.012??1368.97H2?0.012 ?H2?0.0198kg/kg绝干空气量：L?W162.32??2.08?104kg/h
H2?H10.0198?0.012273?t0273新鲜空气的体积流量为：
273?27?(0.773?1.244?0.012)??0.8659m3/kg273?H?(0.773?1.244H0)0新鲜空气的比体积：
Vh?L?H?2.08?104?0.8659?1.80?104m3/h
046（3）预热器耗热量： Qp?LcH(t1?t0)?2.08?10?1.033?(90?27)?1.354?10kJ/h?376kW
1（4）热效率： ?h?Q?W(?0?cwt2?c1tw)? QQ由湿度图查得：t1?90℃，H1?0.012kg/kg可查得：tw?35℃，无额外补充能量Q?Qp，则热效率为：
?h?W(?0?cwt2?c1tw)Q
(2492?1.88?60?4.2?35)?162.32??29.5a.354?10（5）产品是否返潮：
湿空气出口状态为：t2?60℃，H2?0.0198kg/kg，饱和蒸汽压为ps?19.92kPa 其水汽分压为：pw?H2p0.0198?101.3??3.125kPa
0.622?H20.622?0.0198?pw?ps，∴不会发生返潮现象。
9、某干燥器的操作压强为79.98kPa，出口气体的温度为60℃，相对湿度70%，将部分出口气体返回干燥器入口与新鲜空气混合，使进入干燥器的气体温度不超过90℃，相对湿度为12%。已知新鲜空气的质量流率为0.5025kg/s，温度为20℃，湿度为0.005kg水/kg干空气，试求：（1）新鲜空气的预热温度及空气的循环量；
（2）预热器提供的热量为多少？若将流程改为先混合后预热，所需热量是否变化？ 答案：解：
VR,t2 （1） 在新鲜空气中，干空气的流量 V?V?1?H00.5025 ?
1?0.005?0.5kg干空气/sV,t0 H0 t1VmH1tm V,t2
,tHV?R2,2水在t2?60℃时的饱和蒸汽压为19.91kPa，出口气体的湿度为：
H2?0.622?pS0.7?19.91?0.622??0.1313kg水/kg干空气水在tm?90℃时的饱和蒸汽压为
p??ps79.98?0.7?19.9170.09kPa，出口气体的湿度为：
Hm?0.622?mpS?p??mps0.1?270.090.6?22?0.kg0水73kg1干空气/以混合点为控制体，对水分做物料
79.9?80.?1270.09衡算，可求出循环气量为： VH0?VRH2?(V?VR)Hm
VR?VHm?VH00.5?(0.0731?0.005)??0.585kg干空气/s以混合点为控制体做热量衡算，可求出新鲜空气的预
H2?Hm0.1313?0.0731热温度为
VI1?VRI2?(V?VR)Im V?(1.01?1.88H1)t1?2500H1??VR?(1.01?1.88H2)t2?2500H2?将
?(V?VR)?(1.01?1.88Hm)tm?2500Hm?V?0.5,H1?0.005,VR?0.585,H2?0.1313,Hm?0.0731,tm?90℃代入上式，求得空气的预热温度为：t1?133.3℃
（2） 预热器所提供的热量为：
Q?V(1.01?1.88H1)(t1?t0)?0.5?(1.01?1.88?0.005)?(133.3?20)?57.7kW
若流程改为新混合后预热，所需热量为：Q?(V?VR)Im?VRI2?VI0所需热量相同
10、某湿物料用热空气进行干燥，空气的初始温度为20℃，初始湿含量为0.006kg水/kg干空气，为保证干燥产品质量，空气进入干燥器的温度不得高于90℃。若空气的出口温度选定为60℃，并假定为理想干燥器，试求：将空气预热至最
高允许温度90℃进入干燥器，蒸发每千克水分所需要的空气量及供热量各位多少？热效率为多少？ 答案：解：（1）对于理想干燥器，气体状态的变化是等焓的，即
(1.01?1.88H1)t1?2500H1?(1.01?1.88H2)t2?2500H2?H2??(1.01?1.88H1)t1?2500H1?1.01t21.88t2?2500(1.01?1.88?0.006)?90?2500?0.006?1.01?601.88?60?2500?0.0177kg水/kg干空气蒸发每千克水分所需要的空气量为：
V11???85.5kg干空气/kg水 WH2?H10.0177?0.006蒸发每千克水分所需要的供热量为：
Q?V(1.01?1.88H1)(t1?t0)W ?85.5?(1.01?1.88?0.006)(90?20)?6.11?103kJ/kg水t1?t290?60??0.429 t1?t090?20干燥过程的热效率为：??11、采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理量2000㎏，干燥操作使物料的湿基含量由40%减至5%，干燥介质是湿空气，初温为20℃，湿度H0=0.009kg水/kg绝干空气
经预热器加热至120℃后进入干燥器中，离开干燥器是废气温度为40℃，若在干燥器中空气状态炎等焓线变化。试求：（1）水分蒸发量W(kg/s)；（2）绝干空气消耗量L(kg绝干空气/s)；（3）干燥收率为95%时的产品量；（4）若鼓风机装在新鲜空气的入口处，风机的风量应为多少m/s？ 答案：解：（1）水分蒸发量：W?G13w1?w220000.4?0.05???0.205kg/s
1?w236001?0.05 （2）绝干空气消耗量L：L?W ∵等焓干燥，∴ I1?I2 即：
H2?H1(1.01?1.88H1)t1?2490H1?(1.01?1.88H2)t2?2490H2?H2?(1.01?1.88H1)t1?2490H1?1.01t21.88t2?2490(1.01?1.88?0.009)?120?2490?0.006?1.01?40?1.88?40?2490?0.041kg水/kg绝干空气则蒸发0.205kg/s的水分所消耗的绝干空气量为：
L?W0.205??6.406kg绝干空气/s
H2?H10.041?0.009（3）干燥收率为95%时的产品量：假定干燥过程中无物料损失，则干燥产品量为：
G2?G1?W?2000/3600?0.205?0.351kg/s
或者：G2?G11?w120001?0.4???0.351kg/s
1?w236001?0.05实际产品量?100%
理论产品量干燥收率的定义为：????G2??0.351?95%?0.333kg/s 收率为95%的干燥产品量为：G24风机的风量：鼓风机装在新鲜空气入口处，故所输送空气的温度为20℃，湿度为H0=0.009kg水/kg绝干空气，此状态下空气的湿比容为：