?H?22.4??22.4?Tp01H?(?)T0pM气M水273?2010.009?(?)?0.842m3/kg绝干空气2732918
由计算得知完成给定生产任务所需绝干空气量为L?6.406kg绝干空气量，则其体积流量为
V?L?H?6.406?0.842?5.394m3/s
12、有一常压绝热干燥器，已知空气进入加热器前的状态为t0?20℃，?0?30%，出干燥器的状态为：t0?80℃，
H2=0.02kg水/kg干空气，湿物料处理量为5000㎏/h，含水w1?0.2，要求干燥产品含水w2?0.02（均为湿基
含水量）。 试求：（1）离开预热器时空气的温度和湿度；
（2）预热器中用??2250kJ/kg的水蒸汽（饱和）加热湿空气，求饱和水蒸汽的用量（预热器损失为换热量的5%）
答案：解：（1）离开预热器时空气的温度和湿度（20℃水的饱和蒸汽压为2.33kPa
H1?H0?0.622?0pS0.30?2.33?0.622??0.004kg水/kg干空气干燥器绝热，则干燥过程近似
p??0ps101.3?0.30?2.33为等焓过程，即：I1?I2
(1.01?1.88H1)t1?2490H1?(1.01?1.88H2)t2?2490H2?t2?(1.01?1.88H1)t1?2490H1?2490H21.01?1.88H2(1.01?1.88?0.02)?80?2490?0.02?2490?0.0041.01?1.88?0.004?121.5?C?（2）饱和水蒸气用量，先求预热器的换热量：
Qp?L(1.01?1.88H0)(t1?t0) W?G1w1?w20.2?0.02?5000??918.4kg水/h
1?w21?0.02L?W918.4??57400kg干空气/h
H2?H10.02?0.004Qp?L(1.01?1.88H0)(t1?t0)?57400?(1.01?1.88?0.004)?(121.5?20) ?5.928?106kJ/h故饱和水蒸气用量m为： m?
13、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，若将干燥器出口气体的2/3回流至入口与新鲜空气混合，并使气体的入口温度为90℃，试求; 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：采用废气再循环流程，最终排出干燥设备的干空气量等于新鲜干空气量V，而循环干空气量为2V。入口气体温度t2?60℃，tm?90℃H1?0.006kg水/kg干空气不变。
Qp?5%Qp?1.05?5.928?106??2766.4kg/h
2250∵理想干燥器，∴进出干燥器气体的焓相等。
(1.01?1.88Hm)tm?2500Hm?(1.01?1.88H2)t2?2500H2混合点的物料衡算式：H1?2H2?3Hm，代入已知数据，
联立以上两式可得： Hm?0.0305kg水/kg干空气H2?0.0428kg水/kg干空气 混合点的焓衡算式为：I1?2I2?3Im?3I2?I1?I2
即：(1.01?1.88H1)t1?2500H1?(1.01?1.88H2)t2?2500H2代入数据可得：t1?154℃ 则蒸发每千克水分所需要的空气量为：
蒸发每千克水分所需要的供热量为：
V11???27.2kg干空气/kg水 WH2?H10.0428?0.006Q?V(1.01?1.88H1)(t1?t0)W?27.2?(1.01?1.88?0.006)(154?20)?3.72?103kJ/kg水此干燥过程的热效率为：
??t1?t2154?60??0.702 t1?t0154?2014、14、某化工过程，先以苯为溶剂，再将苯蒸发到干燥的氮气中所形成的混合气体，在30℃，1atm（绝压）下的相对
湿度??60%，为回收混合气体中的苯，拟采用下列两种方法，试分别求出苯的回收率。 （1） 将混合气冷却到－11.5℃；
（2） 将混合气加压至4atm（绝压），再冷却至30℃。苯在-11.5℃和30℃时的饱和蒸汽压分别为10mmHg和
118mmHg。
答案：解：30℃，1atm（绝压）下的混合气湿度为：
H?78?ps780.6?118????0.2862kg苯/kg氮气 28P??ps28760?0.6?118（1） 混合气冷却到－11.5℃，??1，Ps?10mmHg，则混合气湿度为：
H1?78?ps781?10????0.0371kg苯/kg氮气 28P??ps28760?1?10H?H10.2862?0.0371??87.04% H0.2862（2） 将混合气加压至4atm（绝压），再冷却至30℃时，混合气被压缩，其湿度不变，则其湿含量为：
则
苯
的
回
收
率
为
：
则苯的回收率为：?1?H2?78?ps78118????0.1125kg苯/kg氮气28P??ps28760?4?118H?H20.2862?0.1125??60.69% H0.2862?2?15、15、在恒定干燥条件下，再间歇干燥器中干燥某种物料，当其含水量由0.33kg/kg干物料，降至0.09kg/kg干物料
时，共用了0.252?10s。物料的临界含水量为0.16kg/kg干物料，平衡含水量为0.05kg/kg干物料，降速阶段的干燥曲线近似为一直线。求在同样条件下，将该种湿物料的含水量从0.37kg/kg干物料降至0.07kg/kg干物料所需
5的时间，预热段所用的时间可忽略。 答案：
X1?XCXC?X*XC?X*解： 实验：???1??2?0.252?10s其中：?1? ,?2?ln(NA)恒A/GC(NA)恒A/GCX2?X*5XC?X*?1?*(NA)恒A/GC???X1?XC??XC?Xln??1??2?X2?X*?10.16?0.05?? ∴ 操作： ??0.33?0.16?0.16?0.05ln?????0.09?0.050.252?105??????1.116?10?5?1?X1?XC0.37?0.16??01882?105s,?5(NA)恒A/GC1.116?10XC?X*XC?X*?2?ln(NA)恒A/GCX2?X*0.16?0.050.16?0.05ln?0.168?105s?50.07?0.051.116?10???1??2?0.356?105s?
16、有一盘架式干燥器，内有50只盘子，每盘深度为0.02m，边长为0.7m见方。盘内装有湿的无机颜料，其含水量由1kg/kg干物料干燥至0.01kg/kg干物料。通过干燥盘，空气的平均温度为77℃，相对湿度为??10%，气流平均速度为2m/s，空气对物料表面的对流传热膜系数可按式??0.0204(u?)0.8W/(m2?K)计算，物料的临界含水量为0.3kg/kg干物料，平衡含水量为0kg/kg干物料，干物料的密度为600kg/m3，假定干燥在盘顶与热空气之间靠对流方式进行传热，试确定所需干燥时间。
答案： 解：t?77℃，??10%，tw?38℃，?w?2406kJ/kg，H?0.027kg/kg干空气
?H?(0.773?1.244H)
273?t273273?77?(0.773?1.244?0.027)??1.034m3/kg干空气273 湿空气密度：
??1?H?H??10?01.0.0327 9m3.k9g342/?u?0.9932?2?1.986kg/(m2?s)?7151kg/(m2?h)??0.0204?(7151)0.8?24.7W/(m2?K)
(NA)恒??0.0247(t?tw)???77?38??w2406
?0.000401kg/(m2?s)A?50?0.72?24.5m2G2?50?0.72?0.02?600?294kgGC?G211?294??291kg1?X21.01GC?X1?XC?(NA)恒AGCXC?X*(NA)恒A?291?(1?0.3)4?2.074?10s?44.01?10?24.5?X*X2?X*C恒速段：?1?降速段：?2????lnX17、在总压100kPa下，将温度为20℃、相对湿度
291?0.30.34ln?3.022?10s4.01?10?4?24.50.01???1??2?(2.074?3.022)?104s?14.16h??70%的空气预热至70℃后送入间歇干燥器，空气以6m/s的流速物料表面。试估计恒速阶段的干燥速率。若空气的
预热温度改为80℃，恒速阶段的干燥速率有何变化？
答案：解：（1）在I?H图上可查得空气预热前后的状态，等湿预热，则此时空气的湿度为H0?H1?0.0103kg/kg，湿球温度tw?30.3℃。查表得?w?2430kJ/kg。 进入干燥器空气的湿比体积为：
?H?(2.83?10?3?4.56?10?3H)(t?273)?(2.83?10?3?4.56?10?3?0.0103)(70?273) ?0.987m3/kg干气密度为：??1?H?H系
?数
1?0.0103?1.02kg/m3 质量流速：G??u?1.02?6?6.12kg/(m2?s)
0.987：
给热
??0.0143G0.8?0.0143?6.120.8?0.0609kJ/(m2?s?℃）干燥速率：
NA??(t?tw)0.0609?(70?30.3)??0.995?10?3kg/(m2?s)（2）预热温度为80℃时，查得空气进入干燥器得湿球?w2420温度tw?32.3℃，则干燥速率NA??(t?tw)0.0609?(80?32.3)??1.20?10?3kg/(m2?s)18、在总压100kPa下，将?w2420温度为20℃、相对湿度??70%的空气预热至70℃后送入间歇干燥器，空气以6m/s的流速物料表面。试估计恒速阶段的干燥速率。若空气的预热温度改为80℃，恒速阶段的干燥速率有何变化？
答案：解：（1）在I?H图上可查得空气预热前后的状态，等湿预热，则此时空气的湿度H0?H1?0.0103kg/kg，湿球温度tw?30.3℃查表得?w?2430kJ/kg。 进入干燥器空气的湿比体积为：
?H?(2.83?10?3?4.56?10?3H)(t?273)?(2.83?10?3?4.56?10?3?0.0103)(70?273) 密度为：???0.987m3/kg干气质量流速：G??u?1.02?6?6.12kg/(m2?s)给热系数：??0.0143G干燥速率：NA?1?H?H0.8?1?0.0103?1.02kg/m3
0.987?0.0143?6.120.8?0.0609kJ/(m2?s?℃）
?(t?tw)0.0609?(70?30.3)??0.995?10?3kg/(m2?s)（2）预热温度为80℃时，查得空气进入干?w2420燥器得湿球温度tw?32.3℃，则干燥速率为：NA??(t?tw)0.0609?(80?32.3)??1.20?10?3kg/(m2?s)19、已知?w2420某物料在定态空气条件下作间歇干燥。已知恒速干燥阶段的干燥速率为1.1kg/(m2?h)，每批物料的处理量为1000㎏干料，干燥面积为55㎡。试估计将物料从0.15kg水/kg干料干燥到0.005kg水/kg干料所需的时间。 物料的平衡含水量为零，临界含水量为0.125kg水/kg干料，可设降速阶段的干燥速率与自由含水量成正比。 答案：解： ?X1＞XC＞X2
∴ 干燥过程份恒速阶段与降速阶段两部分，且设降速阶段的速率正比于自由含水。
GC?XC?X?X?Xln??1C?C?AN恒?X2?1000?0.125? 则? ???0.15?0.125??0.125?ln?55?1.1?0.005??????降??7.06h20、一理想干燥器在总压100kPa下将物料有含水50%干燥至含水1%，湿物料的处理量20kg/s为。室外空气温度为25℃，
湿度为0.005kg水/kg干气，经预热后送入干燥器，废气排出温度为50℃，相对湿度为60%。试求：（1）空气用量；（2）预热温度；（3）干燥器的热效率。 答案：解：（1）X1?w1w20.50.01??1kg水/kg干料 X2???0.010k1g水1?w11?0.51?w21?0.01 s/k/干料g
GC?G(1?w?(1?0.5?)k干料g101)?20查
焓
～
湿
图
：
t2?50℃，
?2?60%时，
H2?0.0水k4g干气95k则g：/
V干?GC(X1?X2)10?(1?0.0101)??222kg干气/s V?V干(H1?1)?222?(1?0.005)?223kg/s
H2?H10.0495?0.005（2）∵ 理想干燥器内进行的过程为等焓过程，∴ I1?I2
(1.01?1.88H1)t1?2490H1?(1.01?1.88H2)t2?2490H2
?t1?(1.01?1.88H2)t2?2490(H2?H1)1.01?1.88H1
?(1.01?1.88?0.0495)?50?2490?(0.0495?0.005)?162.8?C
1.01?1.88?0.005（3） 干燥器热效率：???w(H2?H1)I1?I0
查得：t2?50℃，?2?60%时，tw?42℃，?w?2395kJ/kg
I1?I0?(1.01?1.88H0)(t1?t0)?(1.01?1.88?0.005)?(162.8?25)?140.47kJ/kg干料
∴ ??239?5(0.0?495140.470.005)?75.87 %