计算?值，根据已知条件水分蒸发量为 W?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??1368.97
H2?0.012?H2?0.0198kg/kg绝干空气量：L?W162.32??2.08?104kg/h
H2?H10.0198?0.012新鲜空气的比体积：
?H?(0.773?1.244H0)0273?t0 273273?27?(0.773?1.244?0.012)??0.8659m3/kg273新鲜空气的体积流量为： Vh?L?H?2.08?104?0.8659?1.80?104m3/h
0（3）预热器耗热量
Qp?LcH(t1?t0)?2.08?104?1.033?(90?27)?1.354?106kJ/h?376kW
1?W(?0?cwt2?c1tw)
（4）热效率： ??Q?hQQ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??29.5%1.354?106（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：p?wH2p0.0198?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（1）新鲜空气的预热温度及空气的循环0.5025kg/s，温度为20℃，湿度为0.005kg水/kg干空气，试求：
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？ 解：在新鲜空气中，干空气的流量
VR,t2
V,t0 H0 t1VmH1tm V,t2
,tHV?R2,2V?
V?1?H00.5025 1?0.005?0.5kg干空气/s?水在t2?60℃时的饱和蒸汽压为19.91kPa，出口气体的湿度为：
p??ps?0.7?19.910.6?22?0.k1g水313k干空气g/
79.9?80.?719.910.12?70.090.6?22?0.kg0水731kg干空气/
79.9?80.?1270.09 H?0.622?pS2水在tm?90℃时的饱和蒸汽压为70.09kPa，出口气体的湿度为： H?0.622?mpSmp??mps? 以混合点为控制体，对水分做物料衡算，可求出循环气量为： VH0?VRH2?(V?VR)Hm
0.5?(0.07?310 V?VHm?VH?RH2?Hm0.131?30.005)?0.58k5g干空气0.0731 /s以混合点为控制体做热量衡算，可求出新鲜空气的预热温度为
V(1.01?1.88H)t?2500H?V(1.01?1.88H)t?2500H
?111?R?222?VI1?VRI2?(V?VR)Im?(V?VR)?(1.01?1.88Hm)tm?2500Hm?将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℃
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？
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水此干燥过程的热效率为：??t1?t2?90?60?0.429
t1?t090?2011、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m3/s？
解：（1）水分蒸发量：W?Gw1?w2?2000?0.4?0.05?0.205kg/s
11?w236001?0.05 （2）绝干空气消耗量L：L?W H2?H1 ∵等焓干燥，∴ I1?I2 即：
(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?401.88?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：G?G1?w1?2000?1?0.4?0.351kg/s
211?w236001?0.05干燥收率的定义为：??实际产品量?100%
理论产品量收率为95%的干燥产品量为：
??G2??0.351?95%?0.333kg/s G2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：
?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℃，出干燥器的状态为： ?0?30%，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%）
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
p??0ps101.3?0.30?2.33干燥器绝热，则干燥过程近似为等焓过程，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?Gw1?w2?5000?0.2?0.02?918.4kg水/h
1
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?Qp?5%Qp?1.05?5.928?106??2766.4kg/h
225013、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？
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。 ∵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：
V11???27.2kg干空气/kg水 WH2?H10.0428?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?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?t2?154?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。 将混合气冷却到－11.5℃；
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。
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?11878?ps781?10????0.0371kg苯/kg氮气 28P??ps28760?1?10H0.2862混合气冷却到－11.5℃，??1，Ps?10mmHg，则混合气湿度为：
H1?则苯的回收率为：?1?H?H1?0.2862?0.0371?87.04%
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：
H2?78?ps78118????0.1125kg苯/kg氮气 28P??ps28760?4?118H0.2862则苯的回收率为：?2?H?H2?0.2862?0.1125?60.69%
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?105s。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干物料所需的时间，预热段所用的时间可忽略。
解： 实验：?其中：??1??1??2?0.252?105s
X1?XCXC?X*XC?X*
,?2?ln(NA)恒A/GC(NA)恒A/GCX2?X*XC?X*?1?*(NA)恒A/GC???X?XC??XC?Xln??1??2?1X2?X*?10.16?0.05? ????0.33?0.16???0.16?0.05?ln0.09?0.05?0.252?105??????1.116?10?5 ∴ 操作：
?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?
20、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。
解：（1）X?w1?0.5?1kg水/kg干料
11?w11?0.5 X?2w20.01??0.0101kg水/kg干料 1?w21?0.01 GC?G(1?w1)?20?(1?0.5)?10kg干料/s
查焓～湿图：t2?50℃，?2?60%时，H2?0.0495kg水/kg干气 则： V?GC(X1?X2)?10?(1?0.0101)?222kg干气/s
干H2?H10.0495?0.005 V?V干(H1?1)?222?(1?0.005)?223kg/s （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(1.01?1.88H2)t2?2490(H2?H1)?t1?1.01?1.88H1 ?(1.01?1.88?0.0495)?50?2490?(0.0495?0.005)1.01?1.88?0.005干燥器热效率：???w(H2?H1)
I1?I0?162.8?C
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?(0.04?95 ∴ ??2395140.470.005)
?75.87%