固体干燥课后习题与题解

...wd......wd......wd...第10章固体枯燥1〕空气的枯燥温度为60℃，湿球温度为30℃，试计算空气的湿含量H，相对湿度，焓I和露点温度。2〕利用湿空气的I—H图完成此题附表空格项的数值，湿空气的总压。序号干球温度0C湿球温度0湿度kg水/kg绝干空气相对湿度0/0焓kJ/kg绝干气露点0水气分压kPa160300.01513.398212.5240270.0163379202.4320170.0128050162430290.02695982843〕湿空气〔=20℃，〕经预热后送入常压枯燥器。试求：①将空气预热到100℃所需热量：②将该空气预热到120℃4〕湿度为的湿空气在预热器中加热到128℃后进入常压等焓枯燥器中，离开枯燥器时空气的温度为49℃解：I=(1.01+1.88H)t＋2500H∵等焓∴I1=I2∴(1.01+1.88H1)t1＋2500H1=(1.01+1.88H2)t2＋2500H2(1.01+1.880.018)128＋25000.018=(1.01+1.88H2)49＋2500H2∴H2=0.0498kg水/kg干气∵∴∴p=7510Pa查表得td=405〕在一定总压下空气通过升温或一定温度下空气温度通过减压来降低相对湿度，现有温度为40℃，相对湿度为70%的空气。试计算：①采用升高温度的方法，将空气的相对湿度降至20%，此时空气的温度为多少②假设提高温度后，再采用减小总压的方法，将空气的相对湿度降至10%解：(1)t=40℃时查表ps=7.377KPa，∴p=ps=0.7∵H1=H2∴p=p’=5.1639Kpa∴查表得t=63.3(2)∵t不变∴ps=25.8195KPa由63.3℃,=10%查图得H=0.014kg水/kg∴P’=117.29Kpa6〕某枯燥器冬季的大气状态为℃，，夏季空气状态为℃，。如果空气离开枯燥器时的状态均为℃，。试分别计算该枯燥器在冬、夏季的单位空气消耗量。7〕在常压连续枯燥器中，将某物料从含水量10%枯燥至0.5%〔均为湿基〕，绝干物料比热为1.8kJ/(kg.℃)，枯燥器的生产能力为3600kg绝干物料/h，物料进、出枯燥器的温度分别为20℃和70℃。热空气进入枯燥器的温度为130℃，湿度为0.005kg8〕在常压连续枯燥器中，将某物料从含水量5%枯燥至0.2%(均为湿基)，绝干物料比热为1.9kJ/(kg.℃)，枯燥器的生产能力为7200kg湿物料/h，空气进入预热器的干、湿球温度分别为25℃和20℃。离开预热器的温度为100℃，离开枯燥器的温度为60℃，湿物料进入枯燥器时温度为9〕采用废气循环枯燥流程枯燥某物料，温度为20℃、相对湿度为70%的新鲜空气与枯燥器出来的温度为50℃、相对湿度为80%的局部废气混合后进入预热器，循环的废气量为离开枯燥器废空气量的80%。混合气升高温度后再进入并流操作的常压枯燥器中，离开枯燥器的废气除局部循环使用外，其余放空。湿物料经枯燥后湿基含水量从47%降至5%，湿物料流量为，设枯燥过程为绝热过程，预热器的热损失可忽略不计。试求：①新鲜空气的流量；②整个枯燥系统所需热量；③进入预热器湿空气的温度。10〕某枯燥系统，枯燥器的操作压强为101.3，出口气体温度为60℃，相对湿度为72%，将局部出口气体送回枯燥器入口与预热器后的新鲜空气相混合，使进入枯燥器的气体温度不超过90℃、相对湿度为10%。新鲜空气的质量流量为，温度为20℃，湿度为，试求：①空气的循环量为多少②新鲜空气经预热后的温度为多少度③预热器需提供的热量。解:B点：60℃=72%查图H=0.16kg水/kgtHAMBM点：90℃=10%查图tHAMB∵AMB在一直线上∴A点：H=0.0054kg水/kg干空气,t=127∵∴W=0.392kg干空气/s∴W’=W(1+H)=0.392(1+0.16)=0.455kg/sQ=0.49(1.01+1.880.0054)(127－20)=53.49kJ/s11〕干球温度为20℃、湿球温度为15℃的空气预热至80℃后进入枯燥器，空气离开枯燥器时相对湿度为50%，湿物料经枯燥后湿基含水量从50%降至5%，湿物料流量为2500kg/h。试求：①假设等焓枯燥过程，则所需空气流量和热量为多少②假设热损失为12012〕某湿物料在常压理想枯燥器中进展枯燥，湿物料的流率为，初始湿含量〔湿基，下同〕为3.5%，枯燥产品的湿含量为0.5%。空气状况为：初始温度为25℃、湿度为，经预热后进枯燥器的温度为160℃，如果离开枯燥器的温度选定为60℃或40℃，试分别计算需要的空气消耗量及预热器的传热量。又假设空气在枯燥器的后续设备中温度下降了10解：(1)w1=0.035，w2=0.005，∴kg水/kg干物料kg水/kg干物料绝干物料：Gc=G1(1－w1)=1(1－0.035)=0.965kg/s水分蒸发量：W=Gc(X1－X2)=0.03kg/s空气消耗量：H1=H0=0.005kg水/kg干空气t2=60℃时∵∴查图H2=0.0438kg水/kg干空气∴L=0.773kg干空气/sQ=L(I1－I0)=L(1.01+1.88H0)(t1－t0)=0.773(1.01+1.880.005)(160－25)=106.4kJ/st2=40℃时，查图H2=0.0521kg水/kg∴L=0.637kg干空气/s∴Q=L(I－I0)=87.68kJ/s(2)H=0.0438kg水/kg干空气时td=38℃＜50℃H=0.0521kg水/kg干空气时td=40℃＞30℃13〕常压下25℃时氧化锌物料在空气的固相水分的平衡关系，其中当时，，当时，。设氧化锌含水量，假设与温度为25℃、相对湿度为40%的恒定空气条件长时间充分接触，问该物料的平衡含水量，结合水分和非结合水分分别为多少解：x*=0.007kg水/kg干料结合水分x=0.02kg水/kg干料非结合水x=0.35－0.02=0.33kg水/kg干料14〕由实验测得某物料枯燥速率与其所含水分直线关系。即。在某枯燥条件下，湿物料从60㎏减到50㎏所需枯燥时间60分钟。绝干物料重45㎏，平衡含水量为零。试问将此物料在一样枯燥条件下，从初始含水量枯燥至初始含水量的20%需要多长时间15〕某物料经过6小时的枯燥，干基含水量自0.35降至0.10，假设在一样枯燥条件下，需要物料含水量从0.35降至0.05，试求枯燥时间。物料的临界含水量为0.15，平衡含水量为0.04，假设在将速阶段中枯燥速率与物料自由含水量成正比。16〕在恒定枯燥条件下的箱式枯燥器内，将湿染料由湿基含水量45%枯燥到3%，湿物料的处理量为8000㎏湿染料，实验测得：临界湿含量为30%，平衡湿含量为1%，总枯燥时间为28h。试计算在恒速阶段和降速阶段平均每小时所蒸发的水分量。解：w1=0.45kg水/kg干料w2=0.03kg水/kg干料同理X0=0.429kg水/kg干料X*=0.01kg水/kg干料=28h1=0.312又∵1+2==28h∴1=6.6h2=21.4hGc=8000×(1－0.45)=4400kg干料∴kg水/hkg水/h17〕在恒定枯燥条件下进展枯燥实验，已测得干球温度为50℃，湿球温度为43.7℃，气体的质量流量为，气体平行流过物料外表，水分只从物料上外表汽化，物料由湿含量变到，枯燥处于恒速阶段，所需枯燥时间为1小时，试问：①如其它条件不变，且枯燥仍处于恒速阶段，只是干球温度变为80℃，湿球温度变为48.3℃，所需枯燥时间为多少②解：(1)t=50℃，tw=43.7℃，rtw=2.398kJ/kg，t’=80℃，tw’=