Gc???＝??X1?Xc??Xc?X??Uc?*?*Xc?X? ln*?X2?X???＝0.333?0??????1.0?0.333?0.333?0ln?0.363hr ??17.584?0.0204?0??42.56%。
4节约干燥时间
0.632?0.3630.63212.13 解：根据题给条件：
X?w11?w1?0.21?0.2?0.25；X?w21?w2?0.011?0.01?0.0101
12Gc?G1(1?w1)?600?(1?0.2)?480kg/hr
W?Gc(X1?X2)?480?(0.25?0.0101)?115.152kg/hr
在tw2=40℃下：rw?2491.27?2.3?40?2399.27kJ/kg
pw?215exp(18.5916?3991.1140?233.84)?7.405kPa
Hw?0.622pwP?pw?0.6227.405101.325?7.405?0.0490kg/kg
并且由于空气在加热过程中湿度不变，故气体湿度保持不变，H0=H1=0.02，因此
CH?1.005?1.884?0.02?1.043kJ/kg绝干气体·℃ rwCH2399.27CH则tw?t?(Hw?H)；40?50?(0.0490?H2)
所以:：H2=0.0445
干燥器消耗的绝干气体量为 L?WH2?H1?115.1520.0445?0.02?4700kg/hr
vH2?(0.002835?0.004557?0.0445)(273?50)?0.98m/kg绝干气体
3
引风机排出的废气量为：VH2?LvH2?4700?0.98?4611m3/hr
12.14 解：根据题给条件：
X1?w11?w1?0.11?0.1?0.111；X2?w21?w2?0.051?0.05?0.0526
Gc?G1(1?w1)?3600?(1?0.2)?3240kg/hr
W?Gc(X1?X2)?3240?(0.111?0.0526)?189.216kg/hr
6
由ps?215exp(18.5916?3991.11t?233.84)和H0?0.622?psP??ps得：
t0=200C，?0?0.80，则ps0=2.348KN/m2，H0=0.0117kg水汽/kg绝干气体 t2=45C，?2?0.60，则ps2=9.616KN/m，H2=0.0376kg水汽/kg绝干气体
L?WH2?H1?189.2160.0376?0.0117?7305.64kg/hr0
2
vH0?(0.002835?0.004557?0.0117)?(20?273)?0.844m/kg绝干气体3
因此，干燥器所用风机的送风能力为：
V0?LvH0?7305.64?0.844?6165.960m/hr
312.15 解：已知w1=0.3，w2=0.02，则：
X1?w11?w1?0.31?0.3?0.429；X2?w21?w2?0.021?0.02?0.0204
00
在t2=45C，tw2=40C下：rw?2491.27?2.3?40?2399.27kJ/kg
pw?7.4053991.11??exp?18.5916???7.405kN/m1540?233.84???0.0490kg/kg
22
Hw?0.622101.325?7.405tw?t?rwCH(Hw?H) 40?45?2399.271.005?1.884H2(0.0490?H2)
最终得：H2＝0.0467kg水汽/kg绝干 同理得：H1=0.0278 kg水汽/kg绝干 再由：Gc?G1(1?w1)?0.7G1
W?Gc(X1?X2)?0.7G1(0.429?0.0204)?0.286G1
L?WH2?H1?0.286G10.0467?0.0278?15.132G1 最后根据题意且由V?LvH得：
3000?15.132G1(0.002835?0.004557?0.0278)(110?273)
所以，干燥器处理能力G1＝175.202kg湿物料/hr
12.16 解：⑴ 蒸汽量：已知w1=0.05，w2=0.005，则：
X1?w11?w1?0.051?0.05?0.0526；X2?w21?w2?0.0051?0.005?0.00503
7
Gc?G2(1?w2)?5000?(1?0.00503)?4974.85kg/hr?1.382kg/s
W?Gc(X1?X2)?4974.85?(0.0526?0.00503)?236.654kg/hr?0.0657kg/s
⑵ 气消耗量：t0=200C，?0?0.80， ps0=2.348KN/m2，H0=0.0117kg水汽/kg绝干气体
CH?1.005?1.884?0.0117?1.027kJ/kg ℃
产品比热为：Cm2?CS?X2Cw?1.36?0.00503?4.187?1.381kJ/kg?K 依据题意，建立热平衡：LCH0(t1?t2)?W(r0?cvt2?cw?1)?GcCm2(?2??1)?Ql
L?1.027?(180?85)?1.05?[0.0657?(2491.27?1.884?85?4.187?25)?1.382?1.381?(60?25)]
解得：L=2.520kg绝干气体/s
(3) 预热器耗用的蒸汽量：空气通过预热器获得的热量：
Qp?LCH1(t1?t0)?2.520?1.027?(180?20)?414.0864kW
查《化工原理》上册附录－饱和蒸汽表得1.3Mpa（绝压）水蒸汽的冷凝潜热为：
r?2177.6kJ/kg，预热器耗用的蒸汽量D：
D?Qpr?3600?1.05?DW414.08642177.6?3600?1.05?718.8kg/hr
汽化每千克水份的消耗量：?718.8236.654?3.04kg/kg
（4）干燥器中各项热量分配：
Qw?0.0657?(2491.27?1.884?85?4.187?25)?167.320kW Qm?1.382?1.381?(60?25)?66.800kW
Ql?0.05?(Qw?Qm)?0.05?(167.320?66.800)?11.706kW Ql??2.520?1.027?(85?20)?168.223kW
QwQpQlQp167.320414.086411.706414.0864QmQpQl?Qp66.800414.0864168.223414.0864即：汽化水份 ??40.41% 加热物料 ??16.13%
散热损失 ??2.83% 放空损失 ??40.63%
（5）干燥系统的热效率和干燥效率为：
8
?h?1?Ql?Ql?Qp?1?11.706?168.223414.0864?0.565
?d?QwQw?Qm?Ql?167.320167.320?66.800?11.706?0.681
因此，干燥总效率为：???h??d?0.565?0.681?38.46%。
12.17 解：⑴ 已知w1=0.015，w2=0.002，则：
X1?w11?w1?0.0151?0.015?0.0152；X2?w21?w2?0.0021?0.002?0.002
Gc?G1(1?w1)?9200?(1?0.015)?9062kg/hr
Gc?G2(1?0.002)?9062kg/hr
由此得干燥器的生产能力：G2=9080kg/hr
W?Gc(X1?X2)?9062?(0.0152?0.002)?119.618kg/hr?0.0332kg/s
02
（2）t0=20C，?0?0.80，则ps0=2.348KN/m，H0=0.0117kg水汽/kg绝干气体，
CH?1.005?1.884?0.0117?1.027kJ/kg绝干气体·℃
查《化工原理》上册附录－饱和蒸汽表得145℃水蒸汽的冷凝潜热为：r?2134.0kJ/kg 根据热衡算：LCH0(t1?t2)?Qd?W(r0?cvt2?cw?1)?G2Cm2(?2??1)?Ql 带入数据得：
L?1.027?(95?65)?117?2134.0?119.618?(2491.27?1.884?65?4.187?25)?9080?1.84?(34?25)?370?119.618L?7920绝干气体/hr
⑶ 已知K=25W/m2.·K
Qp?LC(t1?t0)?H179203600?1.027?(95?25)?158.16kW
?tm?ln95?25145?25145?95?85.67℃ 传热面积为：A?QpK?tm?15816025?85.67?73.85m
212.18解：在t=120℃，H=0.0136下，查空气－水系统湿度图，得绝热饱和温度为tas=37.2℃。
12.19 解：在t0=20℃下，饱和蒸汽压为：ps0=2.348KN/m2
H0?H1?0.6220.40?2.348101.325?0.40?2.348?0.00582kg/kg
已知w1=0.42，w2=0.04，则：
9
X1?w11?w1?0.421?0.42?0.724；X2?w21?w2?0.041?0.04?0.0417
Gc?G2(1?w2)?450?(1?0.04)?432kg/hr
W?Gc(X1?X2)?432?(0.724?0.0417)?292.754kg/hr
CH?1.005?1.884?0.00582?1.016kJ/kg绝干气体·℃
查空气湿度图得：相对湿度40%的空气从20℃预热到93℃进入干燥器，饱和至??60%排出时的温度为t2=42℃，设物料进干燥器的温度为20℃，则
LCH0(t1?t2)?W(r0?cvt2?cw?1)
L?1.016?(93?42)?292.745?(2491.27?1.884?42?4.187?20)
干燥器消耗的绝干气体量为：L?14048kg绝干气体/hr 预热器提供的热量为：
Qp?LC(t1?t2)?H1140483600?1.016?(93?20)?289.43kW
空气预热至67℃进入干燥器，热量衡算：
LCH0(t1?t2)?Qd?W(r0?cvt2?cw?1)?G2Cm2(?2??1)
292.7453600?(2491.27?1.884?67?4.187?20)
0?Qd?需要补充的加热量：Qd?206.04kW 67℃空气的饱和蒸汽压：ps?H2)?27.4kPa
67?233.840.6?27.4?0.622?0.12kg/kg
101.325?0.6?27.415exp(18.5916?23991.11绝干气体量为：L?WH2?H1?292.7450.12?0.00582?2563.9kg绝干气体/hr
预热器提供的热量为：
Qp?LC(t1?t2)?H12563.93600?1.016?(67?20)?34.0kW
干燥器消耗的热量仅为补充加热量Qd。
12.20 解：在t=75℃，H=0.0588下，查空气－水系统湿度图，得露点温度为td=43.5℃。
ps?215exp(18.5916?3991.1175?233.84)?38.63kPa
0.0588?0.62238.63?101.325?38.63?
??0.2265 p??ps?0.2265?38.63?8.75kPa
td?3991.1116.58?lnp?233.84?3991.1116.58?ln8.7510
?233.84?43.11℃