干燥习题附答案.docx

1、干燥习题附答案一、填空及问答题：1.干燥过程是相结合的过程，传质方向为，传热方向为C2.在总压101.33kPa,温度20c下（已知20c下水的饱和蒸汽压为2.334kPa）,某湿空气的水汽分压为1.603kPa,现空气温度保持不变，将总压升高到250kPa,则该空气的水汽分压为。3.当湿空气的总压一定时，相对湿度仅与及有关。4.恒速干燥阶段物料表面的温度等于。该阶段除去的物料中的水的平衡蒸汽压等于。影响恒速阶段干燥速率的因素的有。5.已知在常压、25c下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度100%一r一,一人，I_*.时，平衡含水量X100%0.025kg水/kg绝干料；相对湿度5

2、0%时，平衡含水量_*一._X0.009kg水/kg绝干料。现将湿基含水量为20%勺该物料，与25C、50%的空气接触，则该物料的自由含水量为kg水/kg绝干料，非结合水分量为kg水/kg6.进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定。若干燥器内部无补充加热，则气体离开干燥器的湿度H大，干燥器的热效率越，传质推动力越。7.降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率，但废气在离开设备之前的温度的限制是,原因是。8.在测量湿球温度时，空气速度需大于5m/s,这是为了c9.物料的平衡水分-一定是水分；物料的非结合水分-一定是水分。10.当某物料的干燥过程存在较长的降速阶段时，气流干燥器和流化床干燥器两者中选用

3、较为有利，原因是C11.欲在298K时用相对温度为60%的空气干燥木材，使其中水分降到11.5%（湿基），你认为是否可能？为什么？已知在此条件下木材的平衡水分为12%（干基）。12.湿空气在进入干燥器前，往往进行预热，这样做有什么好处？13、什么是湿空气的绝热饱和温度和湿球温度？两者有何关系？如何测定？14要提高恒速干燥阶段的干燥速率，你认为可采取哪些措施？15.测定湿球温度时，当水的初温不同时，对测量结果有无影响？为什么16.在对流干燥过程中。为什么说干燥介质一湿空气既是载热体又是载湿体？17.如何强化干燥过程？18.为什么临界含水量Xc的确定对于如何强化具体的干燥过程具有重要的意义？下列两

4、种情况下Xc将会变大还是变小？（1）提高干燥时气流速度而使恒速阶段的干燥速率增大时；（2）物料的厚度减小时。试从干燥机理加以分析。二、计算题:1.已知湿空气的（干球）温度为50C,湿度为0.02kg/kg干气，试计算下列两种情况,并分析压力对干燥操作的影下的相对湿度及同温度下容纳水分的最大能力（即饱和湿度）响。（1）总压为101.3kPa；(2)总压为26.7kPa。解：（1）p101.3kPa时:H0.622PvPPvHpPv0.6220.0226.70.832kPa0.6220.022.常压下湿空气的温度为80C、相对湿度为10%。试求该湿空气中水汽的分压、湿度、湿比容、比热及夕含。比热c

5、H1.011.88H=1.0件1.880.03N1.06&J/kgf气C烽Ih(1.011.88H)t2492H口=1.06880+24920.031=16269kJ/kg干气3.在I-H图上确定本题附表中空格内的数值。干球温度t/湿球温度tJC露点温度td/湿度H/kg/kg干气相对湿度/焰/IkJ/kg干气水汽分压pv/kPa1(30)(20)150.01140601.92(70)4542.50.06330240(9.5)3(60)3530(0.03)231404.54(50)3735.50.042(50)606.25(40)25(20)0.01530802.25.常压下将温度为25C、相

6、对湿度为50%的新鲜空气与温度为50C、相对湿度为80%的废气混合，混合比为2:3（以绝干空气为基准），试计算混合后的湿度、烂及温度。解：（1）325C,150%的新鲜空气:25C时，psi3.168kPaHiIhi(1.011.88Hi)G=(1.011.889.880.6220.622一0.5368一9.88103kg/kg干气piPsi101.30.53.1682492Hi103)25+24929.88103=50.34kJ/kg干气t250C,280%的废气:50C时，pS212.34kPa0.622P0.6220.0672=224.3kJ/kg干气IH2(1.011.88H2)t22

7、492H2=(1.011.880.0672)50+2492所以混合湿度232q3HmH1-H29.88100.06720.0443kg/kg干工5555混合始：IM2I13I2-50343224.3154.7kJ/kg干气5555而Im(1.011.88Hm)tM2492HmIm2492HM154.724920.0443八八tM40.5C1.011.88Hm1.011.880.04436.干球温度为20C、湿球温度为16c的空气，经过预热器温度升高到50c后送至干燥器内。空气在干燥器内绝热冷却，离开干燥器时的相对湿度为80%,总压为101.3kPa。试求：(1)在I-H图中确定空气离开干燥器时

8、的湿度；(2)将100m3新鲜空气预热至50c所需的热量及在干燥器内绝热冷却增湿时所获得的水分量。解：(1)空气t020C,tW16C,查得Ho0.01kg/kg干气 (2)湿空气的比容:则100ml湿空气中绝干空气的质量:,V100L118.62kgvH0.843预热器加入热量:获得水分量:0.95kgL(H2H1)118.62(0.0180.01)7.湿空气在总压101.3kPa、温度10c下，湿度为0.005kg/kg干气。试计算：(1)相对湿度中1；(2)温度升高到35c时的相对湿度中2；(3)总压提高到115kPa,温度仍为35c时的相对湿度中3；(4)如总压提高到1471kPa,温

9、度仍维持35C,每100nf原湿空气所冷凝出的水分量。(5)解：(1)10c水饱和蒸汽压pS11.226kPa0.005101.30.808kPa0.6220.005匹100%Ps10808100%65.9%1.226100%0.808-100%14.4%5.621(3)p115kPa时,(4)Hs0.622PPsPs原湿空气比容V100123.76kg干气vH0.808则冷凝出水W=L(Hh。123.76(0.0050,0024)0.322kg8.附图为某物料在25c时的平衡曲线。如果将含水量为0.35kg水/kg干料的此种物料与中=50%的湿空气接触，试确定该物料平衡水分和自由水分，结合水

10、分和非结合水分的大小。解：中=50%,平衡水分X*0,095kg/kg干料则自由水分*-一一1OXX0.350,0950.255kg/kg干料=100%,平衡水分X*0,185kg/kg干料t-t/rat，t*即结合水分X=100%0.185kg/kg干料则非结合水分XX=100%0.350,1850.165kg/kg干料9.在常压干燥器中将某物料从湿基含水量10%干燥至2%,湿物料处理量为300kg/h。干燥介质为温度80C、相对湿度10%的空气，其用量为900kg/h。试计算水分汽化量及空气离开干燥器时的湿度。解：t80C,10%,在H-I图中查得H=0.031kg/kg干气(绝干空气质量

11、LL900872.94kg干气/h1Hl10.031物料干基含水量X1w_0.L0.1111kg/kg干料1w110.1X2w0,020.0204kg/kg干料1W210.02绝干物料量GCG1(1w1)300(110%)270kg/h汽化水分量WGC(X1X2)270(0.1110.0204)24.49kg/h又WL(H2H1)则干燥器空气出口湿度H2H1W0.03124.490.059kg/kg干气L872.9410.在某干燥器中干燥砂糖晶体，处理量为100kg/h,要求将湿基含水量由40%减至5%。干燥介质为干球温度20C,湿球温度16c的空气，经预热器加热至80c后送至干燥器内。空气在

12、干燥器内为等始变化过程，空气离开干燥器时温度为30C,总压为101.3kPa。试求:（1）水分汽化量；（2）干燥产品量；（3）湿空气的消耗量；（4）加热器向空气提供的热量。解：（1）水分汽化量1w1w1w204005WG1G2=G11Glw2Gl10036.84kg/h1w21w210.05或XiX2工与Zkg/kg干料1Wi10.43卫4工kg/kg干料1w210.0519GcGi(1Wi)100(10.4)60kg/h-,21WGC(X1X2)60(-)36.84kg/h319(2)干燥产品量G2GiW10036.8463.16kg/h(3)由I。20C,tW016C查图，得Ho0.01k

13、g/kg干气预热后t180C,H10.01kg/kg干气I1(1.011.88也油2492H1=(1.011.880.01)80+24920.01=107.22kJ/kg干气出口空气：等烙过程I2I1即(1.011.88H2)t22492H2107.22(1.011.88H2)302492H2107.22得：H2Q03kg/kg干气WL(H2H1)WH2也36.840.030.011842kg/h湿空气用量L(1Ho)1842(10.01)1860kg/h (4)预热器中的加热量:(1.011.880.01)(8020)31.58kW11.在常压干燥器中，将某物料从湿基含水量5%干燥到0.5%

14、。干燥器的生产能力为7200kg干料/h。已知物料进、出口温度分别为25C、65C,平均比热为1.8kJ/(kgC)。干燥介质为温度20C、湿度0.007kg/kg干气的空气，经预热器加热至120c后送入干燥器，出干燥器的温度为80Co干燥器中不补充热量，且忽略热损失，试计算绝干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度。解：物料干基含水量X10.050.05263X20.0050.00502510.0510.005WGC(X1X2)7200(0.052630.005025)342.76kg/h又WL(H2Hi)即342.76L(H20.007)(1)干燥器中不补充热量，且忽略热损失，则QdL(Ii

15、I2)Gc(I2Ii)0._一.、.、(2)即L(IiI2)Gc(I2Ii)Gc(I2Ii)GcCm2(21)72001.8(6525)518400而Ii(1.011.880.007)12024920.007140.22I2(1.011.88H2)802492H280.82642.4H2将上式代入(2)中,(3)L(140.2280.82642.4H2)518400联立(1)、(3)得：H20.01685kg/kg干气，L34798kg/h12.用热空气干燥某种湿物料，新鲜空气的温度为20C、湿度为0.006kg/kg干气,为保证干燥产品质量，要求空气在干燥器内的温度不能高于90C,为此，空气

16、在预热器内加热至90c后送入干燥器，当空气在干燥器内温度降至60c时，再用中间加热器将空气加热至90C,空气离开干燥器时温度降至60C,假设两段干燥过程均可视为等烙过程，试求:(1)在I-H图上定性表示出空气通过干燥器的整个过程；(2)汽化每千克水分所需的新鲜空气量。解：空气状态变化过程如图所示。A：tA20C,Ha0.006kg/kg干气由IB1IC1(1.011.880.006)9024920.006(1.011.88Hci)602492Hci得Hci0.0178kg/kg干气也即HB20.0178kg/kg干气又Ib2IC(1.011.880.0178)9024920.0178(1.01

17、1.88Hc)602492Hc得Hc0.0298kg/kg干气故汽化1kg水所需干空气用量11,l42.02kg/kg水HcHa0.02980.006新鲜空气用量ll(1Ha)42.021.00642.3kg/kg水13.在常压连续逆流干燥器中,采用废气循环流程干燥某湿物料,即由干燥器出来的部分废气与新鲜空气混合，进入预热器加热到一定的温度后再送入干燥器。已知新鲜空气的温度为25C、湿度为0.005kg/kg干气，废气的温度为40C、湿度为0.034kg/kg干气，循环比(循环废气中绝干空气质量与混合气中绝干空气质量之比)为0.8。湿物料的处理量为1000kg/h,湿基含水量由50%下降至3%

18、。假设预热器的热损失可忽略，干燥过程可视为等始干燥过程。试求：(1)在I-H图上定性绘出空气的状态变化过程；(2)新鲜空气用量；(3)预热器中的加热量。解：(1)废气循环流程如下图所示。汽化水分量WGC(X1X2)500(1)484.5kg/h97对整个干燥过程进行物料衡算WL(H2h0)则绝干空气用量,W484.5L16707kg/hH2Ho0.0340.005新鲜空气用量(2)(1)。16.在恒定干燥条件下，将物料由干基含水量0.33kg/kg干料干燥到0.09kg/kg干料，需要7小时，若继续干燥至0.07kg/kg干料，还需多少时间？已知物料的临界含水量为0.16kg/kg干料，平衡含

19、水量为0.05kg/kg干料。设降速阶段的干燥速率与自由水分成正比。已知物料的临界含水量为0.16kg/kg干料，平衡含水量为0.05kg/kg干料。设降速阶段的干燥速率与自由水分成正比。_*解.Gc(XiXc)Gc(XcX)lnXcX12uZauZaKX即7-G0,330.16(0.160.05)ln0.160.05UCA0.090.05解得-G24.9UcA当X20.07时，24.90.330.16(0.160.05)In0.160.050.070.058.9h8.971.9h17、某湿物料在常压干燥器内进行绝热干燥，干燥后的产品为4000kg/h,湿物料的含水率为15%(湿基，下同)，产

20、品的含水率不得高于1%空气的初始温度为20C,相对湿度为40%空气预热至120c后进入干燥器，气体出干燥器的温度选定为70Co问：所需湿空气用量(m3/h);(2)预热器的热负荷(kW);(3)干燥器的热效率；(4)若选定气体出干燥器的温度过高(或过低)，其弊端是什么？思路分析：空气与物料在干燥系统中的变化过程如图所示:G2=4000kg/hW21%习题14-5附图(1)空气流量qV0VvH0WG1G2G2w1w21w1I112*一绝热过程2500Hl1.011.88H2t22500H、也H预热过程VHo,1M|R(273to)H0622PsPs3=to下水的饱和蒸汽压先行)L0.口S-(2)预热器的热负荷QdVcDHt1t0pp,Ho1o热效率QpQDQ3VCp,Ho(t1to)VCp,Ho(t2to)t|t2QpQdVCp,Ho(tito)感谢下载!欢迎您的下载，资料仅供参考