例题 [例1]：若常压下某湿空气的温度为20℃、湿度为0.014673kg/kg绝干气，试求： 1)湿空气的相对湿度：(2)湿空气的比容：(3)湿空气的比热：（④湿空气的。若将 上述空气加热到50℃，再分别求上述各项。 解：20℃时的性质： (I)相对湿度从附录查出20℃时水蒸气的饱和蒸汽压po=2.3346kPa. H=062厘.0.14673=0622x2346g P-理，或 101.3-23346g 解得=1=100% 该空气为水气饱和，不能作干燥介质用。 (2比容 "a=(0,772+1.24)x273+'×1.013×10 273 P =(0.72+124×0.014673)×273+20 273 =0848m3湿空气/g绝干气 (3)比热c c=1.01+1.88H或c=1.01+1.88×0.014673=1038J(kg绝干气C) (4)焓1 1=(1.01+1.88Ht+2490H 或1=1.01+1.88×0.014673)×20+2490×0014673=57.2971k绝干气 50℃时的性质： (I)相对湿度从附录查出50℃时水蒸气的饱和蒸汽压为12.340kPa。 当空气从20℃加热到50℃时，湿度没有变化，仍为0.014673kgkg绝干气，故： 0.14673=0.622×12.3400 101.3-12.340g
例题 [例 1]：若常压下某湿空气的温度为 20℃、湿度为 0.014673 ㎏/㎏绝干气，试求： ⑴湿空气的相对湿度；⑵湿空气的比容；⑶湿空气的比热；⑷湿空气的焓。若将 上述空气加热到 50℃，再分别求上述各项。 解：20℃时的性质： ⑴相对湿度 从附录查出 20℃时水蒸气的饱和蒸汽压 p0=2.3346kPa。 或 解得 该空气为水气饱和，不能作干燥介质用。 ⑵比容 vH ⑶比热 cH 或 ⑷焓 I 或 50℃时的性质： ⑴相对湿度 从附录查出 50℃时水蒸气的饱和蒸汽压为 12.340kPa。 当空气从 20℃加热到 50℃时，湿度没有变化，仍为 0.014673kg/kg 绝干气，故：
解得p=0.1892=18.92% 由计算结果看出，湿空气被加热后虽然湿度没有变化，但相对湿度降低了。所以 在干燥操作中。总是先将空气加热后再送入干燥器中，目的是降低相对湿度以提 高吸湿能力。 (2比容v "g=(0.72+1.24×0.014673)×273+50 273 =0.935m3湿空气/g绝干气 湿空气被加热后虽然湿度没有变化，但受热后体积膨胀，所以比容加大。因常压 下湿空气可视为理想混合气体，故50℃时的比容也可用下法求得： V4=0.348×273+50=0935m湿空气/k绝于气 273+20 (3)比热cH湿空气的比热只是湿度的函数，因此20℃与50℃时的湿空气比热相 同，均为1.038kJkg绝干气。 (4)焓1 1=1.01+1.88×0.014673)×50+2490×0.014673 =88.42kJ1k绝干气 湿空气被加热后虽然湿度没有变化，但温度增高，故焓值加大。 路的0和于陶牛技 解：()分压p H=0622p 0.622p 0.02403= P-p或 1.013×103-2 解得p=3768Pa (2)露点ta 将湿空气等湿冷却到饱和状态时的温度为露点，相应的蒸汽压为水的饱和蒸气 压，由附录查出对应的温度为27.5，此温度即为露点。 (3)饰热南和温度t
解得 由计算结果看出，湿空气被加热后虽然湿度没有变化，但相对湿度降低了。所以 在干燥操作中。总是先将空气加热后再送入干燥器中，目的是降低相对湿度以提 高吸湿能力。 ⑵比容 vH 湿空气被加热后虽然湿度没有变化，但受热后体积膨胀，所以比容加大。因常压 下湿空气可视为理想混合气体，故 50℃时的比容也可用下法求得： ⑶比热 cH 湿空气的比热只是湿度的函数，因此 20℃与 50℃时的湿空气比热相 同，均为 1.038kJ/kg 绝干气。 ⑷焓 I 湿空气被加热后虽然湿度没有变化，但温度增高，故焓值加大。 [例 2]：常压下湿空气的温度为 30℃、湿度为 0.02403 ㎏/㎏绝干气，试计算湿空 气的各种性质，即：⑴分压 p；⑵露点 td；⑶绝热饱和温度 tas；⑷湿球温度 tw。 解：⑴分压 p 或 解得 ⑵露点 td 将湿空气等湿冷却到饱和状态时的温度为露点，相应的蒸汽压为水的饱和蒸气 压，由附录查出对应的温度为 27.5，此温度即为露点。 ⑶绝热饱和温度 tas
to=1-t(HH) G日 由于Hs是ts的函数，故用上式计算ts时要用试差法。其计算步骤为： ①设tas=28.4℃ ② H=0622 P-P由附录查出28,4C时水的饱和蒸气压为3870Pa,故： 0.622×3870 月。“1013x10-38700,02471eke绝干气 ③求cH,即 ca=1.01+1.88H或ca=1.01+1.88×0.02403=1.055kJ(gC) ④核算tas。 0C时水的汽化热6=2490J1g,故： =30-2490 -105002471-002403)=28.395℃ 故假设ts=28.4℃可以接受。 (4)湿球温度tw对于水蒸气~空气系统，湿球温度tw等于绝热饱和温度t,但为 了熟练计算，仍用公式计算湿球温度tw。 t=t-ku (HH) 与计算s一样，用试差法计算，计算步骤如下： ①假设t=28.4℃。 ②对水蒸气空气系统，ka0.92。 ③由附录查出28.4℃时水的汽化热w为2427.3 kgJ/kg ④前面己算出28.4℃时湿空气的饱和温度为0.02471kgkg绝干气。 0.92
由于 Has 是 tas 的函数，故用上式计算 tas 时要用试差法。其计算步骤为： ① 设 tas=28.4℃ ② 由附录查出 28.4℃时水的饱和蒸气压为 3870Pa，故： ③ 求 cH，即 或 ④ 核算 tas。 0℃时水的汽化热 ，故： 故假设 tas=28.4℃可以接受。 ⑷湿球温度 tw 对于水蒸气~空气系统，湿球温度 tw 等于绝热饱和温度 tas，但为 了熟练计算，仍用公式计算湿球温度 tw。 与计算 tas 一样，用试差法计算，计算步骤如下： ① 假设 tw=28.4℃。 ② 对水蒸气~空气系统， 。 ③ 由附录查出 28.4℃时水的汽化热 rtw 为 2427.3kgJ/kg。 ④ 前面已算出 28.4℃时湿空气的饱和温度为 0.02471kg/kg 绝干气。 ⑤
与假设的28.4℃很接近，故假设正确。 计算结果证明对水蒸气~空气系统，=，。 「例3：常压下以温度为20℃、相对湿度为60%的新鲜空气为介质，干燥某种湿 物料。空气在预热器中被加热到90℃后送入干燥器，离开时的温度为45℃、湿 度为0.022kgkg绝干气。每小时有1100kg温度为20℃、湿基含水量为3%的海 物料送入干燥器，物料离开干燥器时温度升到60℃、湿基含水量降到02%。湿 物料的平均比热为328kJ/kg绝干料·℃)。忽略预热器向周围的热损失，干燥器 的热损失为1.2kW。试求：(1)水分蒸发量W:(2)新鲜空气消耗量Lo:(3) 若风机装在预热器的新鲜空气入口处，求风机的风量：(4)预热器消耗的热量 QP(5 干燥系统消耗的总热量Q:(6)向干燥器补充的热量Q:(7)干燥 系统的热效率。 解：根据题意画的流程图？？？？ (1)蒸发量W W=G(X1-X2) 其中名“00=0309g1k晚干料 0.03 0.002 C=C(1-@)=1100(1-0.03)=1067kg绝干料/h W=G(X1-X2)=1067(0.0309-0.002)=30.84kg水分1h (2)新鲜空气消耗量L0 L-H-H 由图查出，当t0=20℃、中0=60%时，H0=0.009%gkg绝干气，故： 30.84 乙=0022-0092372x绳干气h 新鲜空气消耗量为： =L(1+H。）=2372(1+0.009)=2393张新鲜空气/h
与假设的 28.4℃很接近，故假设正确。 计算结果证明对水蒸气~空气系统， 。 [例 3]：常压下以温度为 20℃、相对湿度为 60%的新鲜空气为介质，干燥某种湿 物料。空气在预热器中被加热到 90℃后送入干燥器，离开时的温度为 45℃、湿 度为 0.022kg/kg 绝干气。每小时有 1100kg 温度为 20℃、湿基含水量为 3%的湿 物料送入干燥器，物料离开干燥器时温度升到 60℃、湿基含水量降到 0.2%。湿 物料的平均比热为 3.28kJ/(kg 绝干料·℃)。忽略预热器向周围的热损失，干燥器 的热损失为 1.2kW。试求：（1）水分蒸发量 W；（2）新鲜空气消耗量 L0；（3） 若风机装在预热器的新鲜空气入口处，求风机的风量；（4）预热器消耗的热量 QP；（5）干燥系统消耗的总热量 Q；（6）向干燥器补充的热量 QD；（7）干燥 系统的热效率。 解：根据题意画的流程图？？？？ （1） 蒸发量 W 其中 （2） 新鲜空气消耗量 L0 由图查出，当 t0=20℃、φ0=60%时，H0=0.009kg/kg 绝干气，故： 新鲜空气消耗量为：
(3)风机的风量V v=Lva V%=(0.72+1.24H)×273+红=0.72+1.24×0.09×20+273 273 273 =0.84新鲜湿空气1k绝干气 、.=2372×0.841=1995m新鲜湿空气/h (4)预热器中消耗的热量Q 2,=L(4-1o) 当t0=20℃、中=60%时，查出10=43Jkg绝干气。空气离开预热器时t1=90℃、 H=H0=0.00kgkg绝干气时，查出1=115kJkg绝干气，故： 2,=2372115-43=170800kJ1h=47.4kW (5)干燥系统消耗的总热量Q 2=1.01L62-6)+W(2490+18&,)+G(8-8)+2 =1.01×2372(45-20)+30.84(2490+1.88×4)+1067×3.28(60-20)+1.2×3600 =283600kJ1=78.8kW (6)向干燥器补充的热量QD: 2,=2-2,=283600-170800=112800kJ/h=31.3头m (7)干燥系统的热效率 7=W2490+18822×100% 度7-0840204x10%2 283600 [例4：采用常压气流干燥器干燥某种湿物料。在干燥器内，湿空气以一定的速 度吹送物料的同时并对物料进行干燥。已知的操作条件均标于本例附图中。试求： 1)新鲜空气消耗量： (2)单位时间内预热器消耗的热量，忽略预热器的热损 失：(3)干燥器的热效率。 解：(1)新鲜空气消耗量
（3） 风机的风量 V ∴ （4） 预热器中消耗的热量 QP 当 t0=20℃、φ0=60%时，查出 I0=43kJ/kg 绝干气。空气离开预热器时 t1=90℃、 H1=H0=0.009kg/kg 绝干气时，查出 I1=115kJ/kg 绝干气，故： （5） 干燥系统消耗的总热量 Q （6） 向干燥器补充的热量 QD； （7） 干燥系统的热效率η 或 [例 4]：采用常压气流干燥器干燥某种湿物料。在干燥器内，湿空气以一定的速 度吹送物料的同时并对物料进行干燥。已知的操作条件均标于本例附图中。试求： （1）新鲜空气消耗量；（2）单位时间内预热器消耗的热量，忽略预热器的热损 失；（3）干燥器的热效率。 解：（1）新鲜空气消耗量
w 五=H,-H ①求w 绝干物料G:中x140248晚干料/h G 250 w=G(X1-X2)=2480.15-0.01)=34.7g1h ②求H因QL≠0，故干燥操作为非等焓过程，空气离开干燥器的状态参数不 能用等焓线去求，下面用解析法求解 当t0=15C、Ho=0.0073kgkg绝干气时，查出Io=34Jkg绝干气。 当t=90℃、H1=Ho=0.0073kg/kg绝干气时，查出1=110kkg绝干气。 =c,8+X1c8=1.156×15+0.15×4.187×15=26.76kJ1kg绝干料 同理=1.156×40+0.01×4.187×40=47.91kJ1k绝干料 围绕本例附图的干燥器作焓衡算，得： LI+GI=LI +GI +Q: 或(4-1)=G-+e 将已知值代入上式，得： L110-12)=24847.91-26.76)+3.2×3600 或110-12)=16770 空气离开干燥器时焓的计算式为： 12=（1.01+1.88H22+2490H2 或4=1.01+1.88H2)x50+2490H2=50.5+2485H, 绝千空气消耗程1=H-HH,-0073 34.7 联立求解得：
① 求 W ② 求 H2 因 QL≠0，故干燥操作为非等焓过程，空气离开干燥器的状态参数不 能用等焓线去求，下面用解析法求解。 当 t0=15℃、H0=0.0073kg/kg 绝干气时，查出 I0=34kJ/kg 绝干气。 当 t1=90℃、H1=H0=0.0073kg/kg 绝干气时，查出 I1=110kJ/kg 绝干气。 同理 围绕本例附图的干燥器作焓衡算，得： 或 将已知值代入上式，得： 或 空气离开干燥器时焓的计算式为： 或 联立求解得：
H2=0.02055g1kg绝干气 12=103.6J1kg绝干气 L=2618.9kg绝干气1h (2)预热器消耗的热量速率 2,=L41-1)=2618.9110-34)=199000kJ1h=55.3W (3)干燥系统的热效率η若忽略湿物料中水分带入系统中得焓，则： 7=W2490+1.88×100% 因QD0,故Q=QP,因此： 7-2490+182lx10%-47l490+188×50×10M%=451% e, 199000 [例5引：己知某物料在恒定干燥条件下从初始含水量0.4kg水kg干料降至0.08kg 水g干料，共需6小时，物料的临界含水量X0=0.15kg水g干料，平衡含水量 X*=0.04kg水kg干料，降速阶段的干燥速率曲线可作为直线处理。试求：①恒 速干燥阶段所需时间1及降速阶段所需时间2分别为多少？②若在同样条件 下继续将物料干燥至0.05kg水kg干料，还需多少时间？ 解：①X由0.4kg水kg干料降至0.08kg水kg干料经历两个阶段： =gk。-x。-x X2-x 互。（区-X) 0.4-0.15 h 060黑 又因石+t2=6h 解得：7=4.15h,3=1.85 ③继续干燥时间
（2）预热器消耗的热量速率 （3）干燥系统的热效率 η 若忽略湿物料中水分带入系统中得焓，则： 因 QD=0，故 Q=QP，因此： [例 5]：已知某物料在恒定干燥条件下从初始含水量 0.4kg 水/kg 干料降至 0.08kg 水/kg 干料，共需 6 小时，物料的临界含水量 X0=0.15kg 水/kg 干料，平衡含水量 X*=0.04kg 水/kg 干料，降速阶段的干燥速率曲线可作为直线处理。试求：①恒 速干燥阶段所需时间τ1 及降速阶段所需时间τ2 分别为多少？②若在同样条件 下继续将物料干燥至 0.05 kg 水/kg 干料，还需多少时间？ 解：①X 由 0.4 kg 水/kg 干料降至 0.08 kg 水/kg 干料经历两个阶段： 又因 解得： ， ③ 继续干燥时间
设从临界含水量X=0.15kg水kg干料降至X=0.05kg水kg干料所需时间为t3, 0.15-0.04 04=2.37 则 0.08-0.04 继续干燥所需时间为3-53=1.3712=1.37×1.85=2.54h
设从临界含水量 X0=0.15kg 水/kg 干料降至 X3=0.05kg 水/kg 干料所需时间为τ3， 则 继续干燥所需时间为