第十四章习题 湿空气的性质 1.将干球温度27℃、露点为22℃的空气加热至80℃,试求加热前后空气相对湿度的变化 2.在常压下将干球温度65℃、湿球温度40℃的空气冷却至25℃,计算每kg干空气中凝结出多少水 份?每kg干空气放出多少热量? 3.总压为100kPa的湿空气,试用焓一湿度图填充下表。 干球温度「湿球温度 相对湿 水汽分压露点 kg水/kg干空气 kJ/kg干空 8000 0.024 4.在温度为80℃、湿度为00kg水/kg干气的空气流中喷入0.kg水/s的水滴。水滴温度为30,全 部汽化被气流带走。气体的流量为10kg千气/s,不计热损失。试 (1)喷水后气体的热焓增加了多少? 冷却器 (2)喷水后气体的温度降低到多少度? (3)如果忽略水滴带入的热焓,即把气体的增湿过程当 作等焓变化过程,则增湿后气体的温度降到几度? *5.某干燥作业如图示。现测得温度为30℃,露点为20℃ 流量为1000m3湿空气h的湿空气在冷却器中除去水份 5kgh后,再经预热器预热到60℃后进入干燥器。操作在常 干燥 (1)出冷却器的空气的温度和湿 (2)出预热器的空气的相对湿度。 习题5附图 间歇千燥过程计算 6.已知在常压下、25℃下水份在氧化锌与空气之间的平衡关系为: 相对湿度￠=100%时,平衡含水量x=0.02kg水kg干料 相对湿度q=40%时,平衡含水量X=0007kg水/g干料 现氧化锌的含水量为025kg水/kg干料,令其在25℃、φ=40%的空气接触。试问物料的自由含水量、结合 水及非结合水的含量各为多少? 7.某物料在定态空气条件下作间歇干燥。已知恒速干燥阶段的干燥速率为1.1kg水/(m2h),每批物料 的处理量为1000g千料,干燥面积为55m2。试估计将物料从015kg水/kg干料干燥到005kg水/kg干料 所需的时间。 物料的平衡含水量为零,临界含水量为0.125kg水kg干料。作为粗略估计,可设降速阶段的干燥速 率与自由含水量成正比 8.某厢式干燥器内有盛物浅盘50只,盘的底面积为70×70cm,每盘内堆放厚20mm的湿物料。湿物 料的堆积密度为1600kgm3,含水量由05kg水/kg干料干燥到0005kg水/kg干料。器内空气平行流过物 料表面,空气的平均温度为7℃,相对湿度为10%,气速2m/s。物料的临界自由含水量为0.3kg水/kg干 料,平衡含水量为零。设降速阶段的干燥速率与物料的含水量成正比。求每批物料的干燥时间 连续干燥过程的计算 9.某常压操作的干燥器的参数如附图所示,其中 空气状况t=20℃,H=0.01kg/kg千气,t=120℃,t=70℃,H2=005kg/kg干气 物料状况01=30℃,含水量x1=20%,02=50℃,x2=5%,绝对干物料比热Cs=1.5kg/(kg℃) 干燥器的生产能力为535kg/h(以出干燥器的产物计),干燥器的热损失忽略不计,试求 272
第十四章 习题 湿空气的性质 1．将干球温度 27℃、露点为 22℃的空气加热至 80℃，试求加热前后空气相对湿度的变化。 2．在常压下将干球温度 65℃、湿球温度 40℃的空气冷却至 25℃，计算每 kg 干空气中凝结出多少水 份？每 kg 干空气放出多少热量？ 3．总压为 100kPa 的湿空气，试用焓－湿度图填充下表。 干球温度 ℃ 湿球温度 ℃ 湿 度 kg 水/kg 干空气 相对湿度 % 热焓 kJ/kg 干空气 水汽分压 kPa 露点 ℃ 80 40 60 29 40 43 0.024 120 50 3.0 4．在温度为 80℃、湿度为 0.01kg 水/kg 干气的空气流中喷入 0.1kg 水/s 的水滴。水滴温度为 30℃，全 部汽化被气流带走。气体的流量为 10kg 干气/s，不计热损失。试求： （1） 喷水后气体的热焓增加了多少？ （2） 喷水后气体的温度降低到多少度？ （3） 如果忽略水滴带入的热焓，即把气体的增湿过程当 作等焓变化过程，则增湿后气体的温度降到几度？ *5．某干燥作业如图示。现测得温度为 30℃，露点为 20℃， 流量为 1000m3 湿空气/h 的湿空气在冷却器中除去水份 2.5kg/h 后，再经预热器预热到 60℃后进入干燥器。操作在常 压下进行。 试求： （1）出冷却器的空气的温度和湿度； （2）出预热器的空气的相对湿度。 习题 5 附图 间歇干燥过程计算 6．已知在常压下、25℃下水份在氧化锌与空气之间的平衡关系为： 相对湿度ϕ =100% 时，平衡含水量 X* =0.02kg 水/kg 干料 相对湿度ϕ =40% 时，平衡含水量 X* =0.007kg 水/kg 干料 现氧化锌的含水量为 0.25kg 水/kg 干料，令其在 25℃、ϕ =40%的空气接触。试问物料的自由含水量、结合 水及非结合水的含量各为多少？ 7．某物料在定态空气条件下作间歇干燥。已知恒速干燥阶段的干燥速率为 1.1kg 水/（m2 .h），每批物料 的处理量为 1000kg 干料，干燥面积为 55m2 。试估计将物料从 0.15 kg 水/kg 干料干燥到 0.005 kg 水/kg 干料 所需的时间。 物料的平衡含水量为零，临界含水量为 0.125 kg 水/kg 干料。作为粗略估计，可设降速阶段的干燥速 率与自由含水量成正比。 8．某厢式干燥器内有盛物浅盘 50 只，盘的底面积为 70×70cm，每盘内堆放厚 20mm 的湿物料。湿物 料的堆积密度为 1600kg/m3 ，含水量由 0.5 kg 水/kg 干料干燥到 0.005 kg 水/kg 干料。器内空气平行流过物 料表面，空气的平均温度为 77℃，相对湿度为 10%，气速 2m/s。物料的临界自由含水量为 0.3 kg 水/kg 干 料，平衡含水量为零。设降速阶段的干燥速率与物料的含水量成正比。求每批物料的干燥时间。 连续干燥过程的计算 9．某常压操作的干燥器的参数如附图所示，其中： 空气状况 t0=20℃, H0=0.01kg/kg 干气，t1=120℃, t2=70℃, H2=0.05kg/kg 干气； 物料状况θ1 =30℃, 含水量 x1=20%，θ2 =50℃, x2=5%，绝对干物料比热 CS=1.5kg/(kg.℃)； 干燥器的生产能力为 53.5kg/h（以出干燥器的产物计），干燥器的热损失忽略不计，试求： 272
(1)空气用量: (2)预热器的热负荷: 3)应向干燥器补充的热量 预热器 干燥器 V,th 空气 Q挢 湿物料 1 02 习题9附图 10.一理想干燥器在总压100kPa下将物料由含水50%燥至含水1%,湿物料的处 理量为20kgs。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60%。试求: (1)空气用量V (2)预热温度 (3)干燥器的热效率。 11.一理想干燥器在总压为100kPa下,将湿物料由含水20%干燥至1%,湿物料的处理量为1.75kgs。 室外大气温度为20℃,湿球温度16℃,经预热后送入干燥器。干燥器出口废气的相对湿度为70%现采用 两种方案: (1)将空气一次预热至120℃送入干燥器 (2)预热至120℃进入干燥器后,空气增湿至φ=70%。再将此空气在干燥器内加热至 o0℃(中间加热),继续与物料接触,空气再次增湿至φ=70%排出器外。 求上述两种方案的空气用量和热效率。 风机 12.从废气中取80%质量)与湿度为00033kg水/kg 气 干燥器 干气、温度为16℃的新鲜空气混合后进入预热器(如 图示)。已知废气的温度为67℃,湿度为0.03kg水/kg 80%废气 干气。物料最初含水量为47%,最终含水量为5%, 干燥器的生产能力为1500kg湿物料/h 试求干燥器每小时消耗的空气量和预热器的耗 预热器 空气 热量。设干燥器是理想干燥器 习题12附图 1.通常物料去湿的方法有哪些? 2.对流干燥过程的特点是什么? 3.对流干燥的操作费用主要在哪里? 4.通常露点温度、湿球温度、干球温度的大小关系如何?什么时侯三者相等? 5.结合水与非结合水有什么区别? 6.何谓平衡含水量、自由含水量 7.何谓临界含水量?它受哪些因素影响? 8.干燥速率对产品物料的性质会有什么影响? 9.连续干燥过程的热效率是如何定义的 273
（1） 空气用量； （2） 预热器的热负荷； （3） 应向干燥器补充的热量； 习题 9 附图 10．一理想干燥器在总压 100kPa 下将物料由含水 50%干燥至含水 1%，湿物料的处 理量为 20kg/s。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 60%。试求： （1） 空气用量 V； （2） 预热温度； （3） 干燥器的热效率。 *11．一理想干燥器在总压为 100kPa 下，将湿物料由含水 20%干燥至 1%， 湿物料的处理量为 1.75kg/s。 室外大气温度为 20℃，湿球温度 16℃，经预热后送入干燥器。干燥器出口废气的相对湿度为 70%。现采用 两种方案： （1） 将空气一次预热至 120℃送入干燥器； （2） 预热至 120℃进入干燥器后，空气增湿至ϕ =70%。再将此空气在干燥器内加热至 100℃(中间加热)，继续与物料接触，空气再次增湿至ϕ =70%排出器外。 求上述两种方案的空气用量和热效率。 *12．从废气中取80%(质量)与湿度为0.0033kg水/kg 干气、温度为 16℃的新鲜空气混合后进入预热器(如 图示)。已知废气的温度为 67℃，湿度为 0.03 kg 水/kg 干气。物料最初含水量为 47%，最终含水量为 5%， 干燥器的生产能力为 1500kg 湿物料/h。 试求干燥器每小时消耗的空气量和预热器的耗 热量。设干燥器是理想干燥器。 习题 12 附图 思 考 题 1. 通常物料去湿的方法有哪些? 2. 对流干燥过程的特点是什么? 3. 对流干燥的操作费用主要在哪里? 4. 通常露点温度、湿球温度、干球温度的大小关系如何? 什么时侯三者相等? 5. 结合水与非结合水有什么区别? 6. 何谓平衡含水量、自由含水量? 7. 何谓临界含水量? 它受哪些因素影响? 8. 干燥速率对产品物料的性质会有什么影响? 9. 连续干燥过程的热效率是如何定义的? 273
10.理想干燥过程有哪些假定条件? 11.为提高干燥热效率可采取有哪些措施? 12.评价干燥器技术性能的主要指标有哪些?
10. 理想干燥过程有哪些假定条件? 11. 为提高干燥热效率可采取有哪些措施? 12. 评价干燥器技术性能的主要指标有哪些? 274