7.湿空气在总压101.3kPa、温度10℃下,湿度为0.005 kg/kg干气。试计算: (1) 相对湿度Φ1;
(2) 温度升高到35℃时的相对湿度Φ2;
(3) 总压提高到115kPa,温度仍为35℃时的相对湿度Φ3;
(4) 如总压提高到1471kPa,温度仍维持35℃,每100m原湿空气所冷凝出的水分
量。
解:(1)10℃水饱和蒸汽压 pS1?1.226kPa ?pv? ?1?Hp0.005?101.3??0.808kPa
0.622?H0.622?0.0053
pv0.808?100%??100%?65.9% ps11.226(2)t2=35℃,pS2?5.621kPa
?2?pv0.808?100%??100%?14.4% ps25.621(3)p'?115kPa时, pv'Hp'0.005?115???0.917kPa 0.622?H0.622?0.005' ?2?'pv0.917?100%??100%?16.3% ps25.621 (4) p'?1471kPa, t2=35℃时: 饱和湿度 HS?0.622原湿空气比容
pS5.621?0.622?0.0024kg/kg干气 p?pS1471?5.621?H?(0.773?1.244H1)?273?t1273
273?103=(0.773?1.244?0.005)?=0.808m湿气/kg干气2733
100m原湿空气中绝干空气质量 L?V100??123.76kg干气 vH0.808则冷凝出水
?123.76?(0.005?0.0024)?0.322kg W=L(H?HS)
5
x kg水/kg干料8.附图为某物料在25℃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Φ=50%的湿空气接触,试确定该物料平衡水分和自由水分,结合水分和非结合水分的大小。
解:Φ=50%,
0.200.150.100.05平衡水分X*?0.095kg/kg干料 则自由水分
X?X*?0.35?0.095?0.255kg/kg干料0.000102030405060708090100? (%)习题8 附图
Φ=100%,
平衡水分X*?0.185kg/kg干料 即结合水分X*?=100%?0.185kg/kg干料
则非结合水分X?X*?=100%?0.35?0.185?0.165kg/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80℃、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:t?80?C,??10%,在H-I图中查得H1=0.031kg/kg干气
L'900??872.94kg干气/h 绝干空气质量L?1?H11?0.031 物料干基含水量 X1?X2?w10.1??0.1111kg/kg干料 1?w11?0.1w20.02??0.0204kg/kg干料 1?w21?0.02绝干物料量 GC?G1(1?w1)?300?(1?10%)?270kg/h
(X1?X2)?270?(0.111?0.0204)?24.49kg/h 汽化水分量 W?GC 6
又 W?L(H2?H1) 则干燥器空气出口湿度 H2?H1?
10.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20℃,湿球温度16℃的空气,经预热器加热至80℃后送至干燥器内。空气在干燥器内为等焓变化过程,空气离开干燥器时温度为30℃,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 W?G1?G2=G1-或 X1?X2?1?w1w?w20.4?0.05G1?1G1??100?36.84kg/h 1?w21?w21?0.05W24.49?0.031??0.059kg/kg干气 L872.94w10.42??kg/kg干料 1?w11?0.43w20.051??kg/kg干料 1?w21?0.0519GC?G1(1?w1)?100?(1?0.4)?60kg/h
21W?GC(X1?X2)?60?(?)?36.84kg/h
319(2)干燥产品量
G2?G1?W?100?36.84?63.16kg/h
干气 (3)由t0?20?C,tW0?16?C查图,得H0?0.01kg/kg干气 预热后 t1?80?C,H1?0.01kg/kgI1?(1.01?1.88H1)t1?2492H1=(1.01?1.88?0.01)?80+2492?0.01=107.22kJ/kg干气
出口空气:等焓过程I2?I1
即 (1.01?1.88H2)t2?2492H2?107.22
(1.01?1.88?H2)?30?2492H2?107.22
干气 得:H2?0.03kg/kg)而 W?L(H2?H1
L?W36.84??1842kg/h
H2?H10.03?0.01湿空气用量
7
L'?L(1?H0)?1842?(1?0.01)?1860kg/h (4)预热器中的加热量:
11.在常压干燥器中,将某物料从湿基含水量5%干燥到0.5%。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25℃、65℃,平均比热为1.8kJ/(kg·℃)。干燥介质为温度20℃、湿度0.007 kg/kg干气的空气,经预热器加热至120℃后送入干燥器,出干燥器的温度为80℃。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 X1?0.050.005?0.05263 X2??0.005025
1?0.051?0.005Qp?L(I1?I0)?LcH(t1?t0)?1842?(1.01?1.88?0.01)?(80?20)?31.58kW3600
)?342.76kg/h ?W?GC(X1?X2)?7200?(0.05263?0.005025又 W?L(H2?H1)
即 342.76?L(H2?0.007) (1) 干燥器中不补充热量,且忽略热损失,则 QD?L(I1?I2)?GC(I2?I1)?0
即 L(I1?I2)?GC(I2?I1) (2)
''''GC(I2?I1)?GCcM2(?2??1)?7200?1.8?(65?25)?518400
而 I1?(1.01?1.88?0.007)?120?2492?0.007?140.22
I2?(1.01?1.88H2)?80?2492H2?80.8?2642.4H2 将上式代入(2)中,
''.4H2)?518400 L(140.22?80.8?2642 (3)
kg/kg干气,L?34798kg/h 联立(1)、(3)得:H2?0.01685
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