13干燥 習(xí)題課答案

1、 /44 /4413干燥習(xí)題課答案固體干燥一、填空題：1、溫度為40C，水汽分壓為5kPa的濕空氣與水溫為30C的水接觸，則傳熱方向?yàn)椋?，傳質(zhì)方向?yàn)?。已?0C和40C下水的飽和蒸汽壓分別為和。答案：氣到水；氣到水2、冬季將洗好的濕衣服晾在室外，室外溫度在零度以上，衣服有無(wú)可能結(jié)冰？，其原因是。答案：有，不飽和空氣的濕球溫度tW?t，當(dāng)tW?0時(shí)可能結(jié)冰3、在下，不飽和濕空氣的溫度為40C，相對(duì)濕度為60%，若加熱至80C，則空氣的下列狀態(tài)參數(shù)如何變化？濕度，相對(duì)濕度？，濕球溫度tW，露點(diǎn)溫度td,焓I。若在等溫條件下使總壓減至?xí)r，則該空氣下列參數(shù)將如何變化？濕度，相對(duì)濕度？，濕球溫度tW，露

2、點(diǎn)溫度td，焓I。答案：(1)不變，變小，變大，不變，變大；不變，變小，變小，變小，不變。4、總壓恒定時(shí)，某濕空氣的干球溫度一定，若其露點(diǎn)溫度td增大，則以下參數(shù)如何變化？P水汽，H,?,tW,I。答案：增大，增大，增大，增大，增大6、不飽和濕空氣的干球溫度t，濕球溫度tW，露點(diǎn)溫度td的大小順序?yàn)?。答案：ttWtd7、干燥這一單元操作，既屬于傳熱過(guò)程，又屬答案：傳質(zhì)過(guò)程8、在同一房間里不同物體的平衡水汽分壓是否相同？；它們的含水量是否相同？；濕度是否相等？。答案：是，否，是9、若空氣中濕含量及溫度均提高以保持相對(duì)濕度不變則對(duì)同一濕物料，平衡含水量，結(jié)合水含量。答案：不變，不變10、在一定溫度

3、下，物料中結(jié)合水分和非結(jié)合水分的劃分是根據(jù)而定的；平衡水分和自水分是根據(jù)而定的。答案：物料的性質(zhì)；物料的性質(zhì)和接觸的空氣狀11、用某濕空氣干燥物料至其含水量低于臨界含水量，則干燥終了時(shí)物料表面溫度空氣濕球溫度tWo答案：12、間歇恒定干燥時(shí)，如進(jìn)入干燥器的空氣中水汽分壓增加，溫度不變，則恒速階段物料溫度，恒速階段干燥速率，臨界含水量XCo答案：增大，減小，減小13、等焓干燥過(guò)程的條件是答案：干燥器內(nèi)無(wú)補(bǔ)充熱，無(wú)熱損失，且被干燥的物料帶進(jìn)，帶出干燥器的熱量之差可以忽略不計(jì)。14、某干燥器無(wú)補(bǔ)充熱量及熱損失。則空氣通過(guò)干燥器后，干球溫度t，露點(diǎn)溫度td，濕球溫度tW相對(duì)濕度？，焓Io答案：變小，變

4、大，不變，變大，不變15、在連續(xù)干燥過(guò)程中，經(jīng)常采用濕物料與熱空氣并流操作。其目的在于，其代價(jià)是。答案：目的：避免物料溫度過(guò)高，脫水速度過(guò)快，防止物料變形；代價(jià)：推動(dòng)力?tm減小，傳質(zhì)推動(dòng)力?Hm減小，傳熱所需設(shè)備容積增大。16、恒速干燥與降速干燥階段的分界點(diǎn)，稱為；其對(duì)應(yīng)的物料含水量稱為答案：臨界點(diǎn)、臨界含水量17、在干燥過(guò)程中，采用中間加熱方式的優(yōu)點(diǎn)是：其代價(jià)是。答案：優(yōu)點(diǎn)：減小空氣用量，熱效率提高；預(yù)熱溫度不必過(guò)高，防止物料變質(zhì)變形；不必使用高溫?zé)嵩?。代價(jià)：推動(dòng)力?tm減小，傳質(zhì)推動(dòng)力?Hm減小，傳熱所需設(shè)備容積增大。18、在干燥過(guò)程中，采用廢氣再循環(huán)的目的是：，其代價(jià)是。答案：目的：可

5、增加氣速，提高傳質(zhì)和傳熱系數(shù)；增加氣量可提高氣體分布均勻性；可提高空氣預(yù)熱溫度，減少空氣用量，提高熱效率，又可避免物料過(guò)熱。代價(jià)：推動(dòng)力?tm減小，傳質(zhì)推動(dòng)力?Hm減小，傳熱所需設(shè)備容積增大19、干燥操作的必要條件是，干燥過(guò)程是相結(jié)合的過(guò)程。答案：濕物料表面的水蒸汽分壓大于干燥介質(zhì)中的水蒸汽分壓；傳質(zhì)過(guò)程與傳熱過(guò)程20、已知在常壓及25C下水份在某濕物料與空氣之間的平衡關(guān)系為：相對(duì)濕度?100% /44 /44時(shí)，平衡含水量X*?水/kg絕干物料;相對(duì)濕度?40%時(shí)，平衡含水量X*??，F(xiàn)該物料含水量為水/kg絕干物料，令其與25C,?40%的空水/k絕干物料g氣接觸，則該物料的自含水量為kg,

6、結(jié)合水含量為水/k絕干物料g水/k絕干物料gkg,非結(jié)合水的含量為kg答案：自含水量X?X2結(jié)合水量為X1?；非結(jié)合水量X?X1二、選擇題：1、干燥是過(guò)程。A.傳質(zhì)；B.傳熱；C.傳熱和傳質(zhì)。答案：C2、空氣的濕含量一定時(shí)，其溫度愈高，則它的相對(duì)濕度。A.愈低、B.愈高；C.不變答案：A3、濕空氣經(jīng)預(yù)熱后，空氣的狀態(tài)參數(shù)焓增大，而。A.H,都升高；B.H不變降低；C.H,都降低答案：B4、用熱空氣作為干燥介質(zhì)，一般應(yīng)是的空氣。A.飽和；B.不飽和；C.過(guò)飽和答案：B5、在恒速干燥階段，物料的表面溫度維持在空氣的。A.干球溫度；B.濕球溫度；C.露點(diǎn)答案：B6、固體物料在恒速干燥終了時(shí)的含水量稱

7、為A、自含水量；B、結(jié)合水；C、臨界含水量答案：C7、將不飽和的空氣在總壓和濕度不變的情況下進(jìn)行冷卻而達(dá)到飽和時(shí)的溫度，稱為濕空氣的。A.濕球溫度；B.絕熱飽和溫度；C.露點(diǎn)答案：C8、當(dāng)干燥為熱敏性的濕物料時(shí)，可選用干燥器較適合。A.氣流；B.廂式；C.轉(zhuǎn)簡(jiǎn)；D噴霧。答案：D9、當(dāng)干燥一種團(tuán)塊或者是顆粒較大的時(shí)物料，要求含水量降至降低時(shí)，可選用干燥器較適合。A.廂式；B.氣流；C.帶式；D.轉(zhuǎn)簡(jiǎn)答案：D10、物料中非結(jié)合水與結(jié)合水的基本區(qū)別在于其產(chǎn)生的水蒸汽壓同溫度下純水的飽和蒸汽壓。A.大于；B.小于；C.等于答案：C11、在一定的干燥條件下，物料的臨界含水量xC隨物料厚度增加而，而所需干

8、燥的時(shí)間。A.增加；B.減少；C.不變答案：A、A12、物料中結(jié)合水與非結(jié)合水的基本區(qū)別在于其產(chǎn)生的水蒸汽壓同溫度下純水的飽和蒸汽壓。A.等于；B.大于；C.小于答案：C13、濕空氣在預(yù)熱過(guò)程中不發(fā)生變化的狀態(tài)參數(shù)是()A.焓；B.相對(duì)濕度；C.露點(diǎn)溫度；D.濕球溫度。答案：C14、空氣的濕度H與濕空氣下列哪些參數(shù)有關(guān)：)。A.總壓及干球溫度；B.總壓及濕球溫度；C.總壓及露點(diǎn)；D.濕球溫度及焓。答案：A15、總壓一定的濕空氣，其狀態(tài)參數(shù)有幾個(gè)是相互獨(dú)立()。水汽A.2；B.3；C.4；D.5*答案*：B16、空氣的干球溫度為t,濕球溫度為tw，露點(diǎn)為td，當(dāng)空氣的相對(duì)濕度=80%時(shí)，貝H)A

9、.t?tW?td；B.ttWtd；C.tVtWVtd；D.ttW=td。答案：B17、干燥操作的經(jīng)濟(jì)性主要取決于A.能耗和干燥速率；B.能耗和熱量的利用率；C.干燥速率；D.干燥介質(zhì)。答案：B18、濕空氣在溫度300K和總壓下，已知其濕度H為水/kg絕干空氣，則其比容?H應(yīng)為()。A.；B.；C.；D.。答案：A19、濕物料在指定的空氣條件下被干燥的極限含水量稱為()。A.結(jié)合水；B.平衡含水量；C.臨界含水量；D.自含水量答案：B20、大量空氣和少量水長(zhǎng)期接觸后水面的溫度等于空氣的。A.干球溫度；B.濕球溫度；C.絕熱飽和溫度；D.露點(diǎn)溫度答案：B二、判斷題：1、當(dāng)空氣狀態(tài)一定時(shí)，可用物料的

10、平衡含水分來(lái)判斷干燥能否進(jìn)行的最大限度。答案：X2、相對(duì)濕度值大小表示空氣中水分含量的相對(duì)大小。若為1時(shí)，表示此空氣吸水汽的能力強(qiáng)。答案：X3、影響降速干燥速率的主要因素是物料的性質(zhì)，形狀。答案：V4、()干燥過(guò)程中，若增大空氣出口的濕度H時(shí)，可減少空氣消耗量，但卻使干燥推動(dòng)力下降。答案：V5、在一定溫度下，物料中的平衡水分與自水分的劃分只與物料本身性質(zhì)有關(guān)，而與空氣狀態(tài)無(wú)關(guān)。答案：V6、()物料的臨界含水量是劃分等速干燥和降速干燥階段的分界點(diǎn)。答案：v7、恒速干燥階段，所除去的水分為非結(jié)合水與結(jié)合水分。答案：X8、()對(duì)于飽和濕空氣，其露點(diǎn)、濕球溫度、干球溫度為同一數(shù)值。答案：v9、()濕物

11、料分散的越細(xì)。其臨界含水量越高。答案：X10、等速干燥階段的干燥速率越大，臨界含水量越高，降速階段會(huì)較早開(kāi)始。答案：X11、工程上采用中間加熱干燥流程，好處可以提高熱效率。答案：v12、平衡水分是在一定空氣狀態(tài)下，物料可能被干燥的最大限度，若在同一溫度下濕空氣的相對(duì)濕度減少，其物料的平衡水分也隨之減少。答案：v；v13、干燥操作中，濕空氣經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后，濕度增大。答案：X14、在干燥過(guò)程中首先除去的是結(jié)合水。答案：X15、在濕空氣的IH圖中，濕空氣的絕熱冷卻線即為等焓線。答案：V16、()固體物料的水分蒸發(fā)量可用W=G(w-w)式來(lái)計(jì)算。答案：X17、()濕基是指水在濕物料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案：

12、V18、等焓干燥過(guò)程又稱絕熱干燥過(guò)程，也稱為理想干燥過(guò)程。答案：V；V19、對(duì)于空氣一水蒸汽系統(tǒng)，當(dāng)空氣的流速較高時(shí)，空氣的濕球溫度近似等于其絕熱飽和溫度。答案：V20、實(shí)際干燥過(guò)程是指干燥器有熱損失的干燥過(guò)程。答案：V21、濕球溫度計(jì)中的濕紗布的水溫恒定時(shí)，此溫度即為濕空氣的濕球溫度。答案：v四、簡(jiǎn)答題1、有人說(shuō)：“自水分即為物料的非結(jié)合水分”。這句話對(duì)嗎？答案：不全對(duì)。因?yàn)槲锪系淖运职ǚ墙Y(jié)合水分和能除去的結(jié)合水分。2、固體物料與一定狀態(tài)的濕空氣進(jìn)行接觸干燥時(shí)，可否獲得絕干物料？為什么？答案：不行。因物料即使干燥至極限時(shí)還含有水分，此水分即為平衡水分。在一定干燥條件下此水分是不能除去的。

13、3、為什么濕空氣不能直接進(jìn)入干燥器，而要經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱？答案：一是使?jié)窨諝獾南鄬?duì)濕度下降，目的增大其吸取水汽的能力；二是提高其溫度，使其傳給物料的熱增多，以供給汽化水分所需的熱量。4、物料中的非結(jié)合水分是指哪些水分？在干燥過(guò)程中能否全部除去？答案：物料中的非結(jié)合水分指機(jī)械地附著于固體表面的水分和顆粒堆積層中的大空隙中的水分。這部分水分在干燥過(guò)程能能夠全部除去。5、通常物料除濕的方法有哪些？答案：機(jī)械去濕：當(dāng)物料帶水較多時(shí)，可用機(jī)械方法除去大量的水分；吸附去濕：用某種平衡水汽分壓很低的干燥劑與濕物料并存，使物料中水分相繼經(jīng)氣相而轉(zhuǎn)入干燥劑內(nèi)。供熱干燥：向物料供熱以汽化其中的水分。6、干燥速率對(duì)產(chǎn)品

14、物料的性質(zhì)會(huì)有什么影響？答案：在恒速階段，物料表面溫度維持在濕球溫度。因此，即使在高溫下易于變質(zhì)、破壞得物料仍可在恒速階段采用較高的氣流速度，以提高干燥速率和熱的利用率，在降速階段，于物料溫度逐漸升高，物料性質(zhì)因脫水產(chǎn)生各種物理化學(xué)變化，例如在表面形成堅(jiān)硬的外殼，是干燥無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行或者干裂，起皺等不良現(xiàn)象，常常對(duì)降速階段的干燥條件嚴(yán)格加以控制。7、試簡(jiǎn)要說(shuō)明濕物料熱空氣流中的干燥過(guò)程？答案：干燥開(kāi)始時(shí)，因物料表面被水分充分潤(rùn)濕，表面形成對(duì)應(yīng)的飽和水氣分壓熱空氣主體的水汽分壓，而表面溫度V熱空氣溫度，故物料表面的水汽即通過(guò)氣膜向熱空氣主體擴(kuò)散，而需要的熱量則空氣主體以對(duì)流方式通過(guò)氣膜傳至物料表面

15、，并導(dǎo)熱方式傳至內(nèi)部。于表面水汽擴(kuò)散，使物料表面與內(nèi)部形成濕度差，這樣物料內(nèi)部的水分就會(huì)向表面擴(kuò)散供給其汽化。隨著干燥的不斷進(jìn)行，物料中的水分就會(huì)不斷的減少而達(dá)到產(chǎn)品的含水量8、對(duì)流干燥過(guò)程的特點(diǎn)使什么？答案：對(duì)流干燥過(guò)程中，物料表面低于氣流溫度，氣體傳熱給固體；氣流中的水汽分壓低于固體表面水的分壓，水被汽化進(jìn)入氣相，濕物料內(nèi)部的水分以液態(tài)水的形式擴(kuò)散至表面。因此對(duì)流干燥是一熱、質(zhì)反向傳遞過(guò)程。9、干燥器出口空氣的濕度增大對(duì)干燥操作和產(chǎn)品質(zhì)量有何影響？并說(shuō)明理。答案：若，濕度H2增大會(huì)使露點(diǎn)溫度升高，對(duì)吸濕性物料，在氣流出干燥器進(jìn)收集裝置時(shí)，于溫度二有可能達(dá)到露點(diǎn)溫度，會(huì)使收集的物料反潮。同時(shí)

16、，若H2f，則干燥的推動(dòng)力?H會(huì)減小，延長(zhǎng)了干燥時(shí)間，造成產(chǎn)量(或設(shè)備尺寸f。10、應(yīng)從哪些方面著手提高干燥器的熱效率，？答案：可采取廢氣循環(huán)加熱冷空氣和冷物料，充分利用干燥器排出的的熱量，也可對(duì)濕物料進(jìn)行預(yù)干燥等；另外減小干燥系統(tǒng)的散熱損失等。11、對(duì)空氣水系統(tǒng)，濕球溫度為什么可近似當(dāng)作絕熱飽和溫度？對(duì)空氣苯系統(tǒng)，這兩個(gè)溫度是否也近似相等？答案：濕球溫度：tw?t?絕熱飽和：tas?t?KH?w?(Hw?H)ascH試驗(yàn)結(jié)果證明：對(duì)空氣水系統(tǒng)，在氣速為(Has?H)，/s的范圍內(nèi)，？KH?，而cH?，在濕度不大的情況下HV，cH?，故cH?KH。此可知，對(duì)于空氣和水系統(tǒng)，濕球溫度可近似當(dāng)作絕

17、熱飽和溫度。但對(duì)于空氣和苯系統(tǒng)，?KH?2,與cH相差較大，此時(shí)濕球溫度高于絕熱飽和溫度。12、已知:干球溫度T,及濕球溫度tw、總壓P?，在濕度圖或焓濕圖上表示空氣的狀態(tài)點(diǎn)，并標(biāo)出其相應(yīng)的狀態(tài)參數(shù)HA,?A,tdA。?,IA13、回答下列問(wèn)題:濕空氣的干球溫度、濕球溫度、露點(diǎn)在什么情況下相等，什么情況下不等?濕空氣在進(jìn)入干燥器前，往往進(jìn)行預(yù)熱，這樣做有什么好處?答案：對(duì)于飽和空氣t?tw?td；對(duì)于不飽和空氣ttwtd先預(yù)熱，其t升高，H不變，而?降低，提高濕空氣吸收水份的能力；另外t升高，H不變，則twf,可加快水份蒸發(fā)速率，提高干燥速率。14、在濕度圖或焓濕圖上示意標(biāo)出新鮮空氣經(jīng)預(yù)熱再等

18、焓干燥的過(guò)程線。若廢氣與新鮮氣按1：2混合使用,示意標(biāo)出新的預(yù)熱線和干燥線。15、如何測(cè)定空氣的濕球溫度?答案：濕球溫度是指在迅速流動(dòng)的不飽和空氣流中，在絕熱熱情況下，水或濕紗布達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的溫度。在濕球溫度時(shí)，氣相向液相的傳熱速率與液相向氣相傳質(zhì)時(shí)帶走的潛熱速率達(dá)到平衡，此時(shí)液相的溫度不再變化。溫度計(jì)的感溫泡用濕沙布包裹，并始終保持表面濕潤(rùn)，這樣溫度計(jì)測(cè)得溫度為濕球溫度。16、說(shuō)明什么是濕空氣的絕熱飽和溫度和濕球溫度有什么不同，二者又何關(guān)系？答案：絕熱飽和溫度：空氣和水系統(tǒng)在絕熱條件下，在絕熱增濕塔中，空氣達(dá)飽和時(shí)的溫度。濕球溫度：當(dāng)溫包包有潤(rùn)濕沙布空氣傳給濕布的熱量恰好等于水份氣化的熱量，

19、此時(shí)溫包中水分的溫度為濕球溫度。對(duì)于空氣水系統(tǒng)，兩者數(shù)值恰好相等。對(duì)空氣-有機(jī)液系統(tǒng)，濕球溫度高于絕熱飽和溫度。17、評(píng)價(jià)干燥器技術(shù)性能的主要指標(biāo)有哪些？答案：對(duì)被干燥物料要有適應(yīng)性；設(shè)備的生產(chǎn)能力要高；能耗的經(jīng)濟(jì)性。18、理想干燥器有哪些假定條件？答案：干燥過(guò)程中物料汽化的水分均在表面汽化階段除去；設(shè)備的熱損失及物料溫度的變化可忽略；干燥器無(wú)外加能量；干燥過(guò)程為等焓過(guò)程。19、何謂平衡含水量？自含水量？答案：平衡含水量指物料在指定空氣條件下的被干燥極限含水量。自含水量指所有能被指定狀態(tài)的空氣帶走的水分，是干燥過(guò)程的推動(dòng)力。20、結(jié)合水與非結(jié)合水，平衡水分與自水分有何區(qū)別？答案：結(jié)合水與非結(jié)合

20、水、平衡水分與自水分是兩種不同的區(qū)分；水之結(jié)合與否是固體物料的性質(zhì)，與空氣狀態(tài)無(wú)關(guān)，而平衡水分與自水分的區(qū)分則與空氣的狀態(tài)有關(guān)。五、計(jì)算題：1、已知濕空氣的總壓為、干球溫度為20C、相對(duì)濕度50%。求其它使空氣的狀態(tài)參數(shù)。包括濕度、濕球溫度、絕熱飽和溫度、露點(diǎn)溫度、濕比熱和焓值。答案：解：當(dāng)t?20C時(shí)的飽和蒸汽壓為PS?H/kgp/kgCI?cHt?2492H?20?2492?/kg對(duì)空氣水系統(tǒng)其濕球溫度與絕熱飽和溫度數(shù)值上相等，以絕熱飽和溫度的計(jì)算為例，其計(jì)算公式為：tas?t?ascH(Has?H)設(shè)tas?14C查得飽和蒸汽壓表得：？as?2448kj/kg,ps?Has/kgp?(?

21、)?Ctas?t?ascH(Has?H)?20?再設(shè)tas?C查得飽和蒸汽壓表得：?as?/kg,ps?Has/kgp?(?)?Ctas?t?ascH(Has?H)?20?2、總壓為1atm、溫度為40C的濕空氣，含水量為20?10?3kg/m3濕空氣，求：濕空氣的相對(duì)濕度；將濕空氣的相對(duì)濕度降至10%，應(yīng)將濕空氣溫度上升至多少度？答案：解：對(duì)濕空氣性質(zhì)計(jì)算及物料衡算均以絕干空氣為基準(zhǔn)。1m濕空氣中含有水汽的體積為：320?10?3?w?20?10?3?(?273?40)?10?2m32731m3濕空氣中含有干空氣的體積為：1?10?2?273?40?干空氣的質(zhì)量為：273?以上數(shù)據(jù)可求得濕度

22、：H?20?10?3?/kg。t?40C時(shí)的飽和蒸汽壓表得ps?，貝Ips(?H)?(?)濕空氣加熱過(guò)程中，濕度保持不變，其水汽分壓也不變pw當(dāng)相對(duì)濕度為10%時(shí)，飽和蒸汽壓必須為ps?pw/?/10%?，又飽和蒸汽壓表查得相對(duì)應(yīng)的蒸汽溫度為C；所以為使相對(duì)濕度降為10%，必須將溫度上升到C。3、如圖所示，干燥器出口的濕空氣經(jīng)冷卻冷凝器去除部分水汽，使其濕度降低后送入預(yù)熱器作為干燥介質(zhì)進(jìn)入干燥器。試在濕度圖上表示濕空氣在此干燥系統(tǒng)中的變化過(guò)程答案：解：在此循環(huán)系統(tǒng)中，濕空氣狀態(tài)預(yù)熱至狀態(tài)，通過(guò)干燥器等焓干燥到狀態(tài)。此狀態(tài)濕空氣的濕度較大，在冷卻冷凝器中冷凝部分的水汽使?jié)穸冉抵罤0并且濕空氣處于

23、飽和狀態(tài)。這一過(guò)程在濕度上表示如圖所示。H0,t0GC,X1預(yù)熱器Hl,tl干燥器GC,X2H2,t2冷卻冷凝器風(fēng)機(jī)題3圖4、如圖所示一常壓干燥系統(tǒng)，將干燥器出口廢氣部分返回與新鮮空氣混合后進(jìn)行預(yù)熱和等焓干燥過(guò)程，試在濕度圖上表示系統(tǒng)中濕空氣狀態(tài)變化過(guò)程。GC,XlH0,t1H2,t2H0,t0Hm,tm預(yù)熱器干燥器GC,X2H,t風(fēng)機(jī)題4圖？,H1?)5、如圖所示一常壓干燥器，在干燥器中設(shè)置一中間加熱器把干燥中的濕空氣？?t1、t2Vt1?,試在濕度圖上表示出濕空氣狀態(tài)的變化過(guò)程。加熱到濕度；相對(duì)濕度；露點(diǎn)；焓值；濕比體積。答案：解：飽和水蒸氣表查得：tw?30C時(shí)，ps?，汽化潛熱為?w?

24、/kg。在濕球溫度下，空氣的飽和濕度為：Hw水/kg干空氣p?ps100?濕球溫度計(jì)算式可求得空氣的濕度：H?Hw?(t?tw)?76?(50?30)kg0.水01kg8干空氣6/?在干球溫度t?50C時(shí)，ps?,空氣濕度計(jì)算式可求得該空氣中的水汽分壓為：P水汽?100?空氣的相對(duì)濕度：?p水汽ps?%在露點(diǎn)溫度下空氣剛好達(dá)到飽和態(tài)，空氣中的水汽分壓p水汽？，、即為水在露點(diǎn)下的飽和蒸汽壓，查表可得td?23Co若以0C的水及0C的空氣為焓的基準(zhǔn)，該濕空氣的焓為：I?(cpg?cpvH)t?0H?(?)?50?2500?/kg干空氣TT0p01H(?pM氣M水在壓強(qiáng)不太高時(shí)，濕空氣可視為理想氣體

25、，其比容可下式計(jì)算得到：22?.4?)27?22?.4?(?)干空氣54/27310029187、某常壓等焓干燥器，處理量為500g/s,濕物料濕基含水量5%,產(chǎn)品濕基含水量不高于1%;新鮮空氣溫度20C，濕度為/kg，空氣預(yù)熱至150C后進(jìn)入干燥器，試求：當(dāng)空氣出口溫度為40C時(shí),預(yù)熱器所需提供的熱量；若出口空氣在管路與旋風(fēng)分離器裝置中溫度下降了10C，產(chǎn)品是否會(huì)發(fā)生返潮現(xiàn)象？答案：解：根據(jù)預(yù)熱器的熱量衡算得到預(yù)熱器所需熱量為：Qp?L(I1?I0)?LcH(t1?t0)?LcH(t1?t0)10先求L:物料衡算可知：L?W/(H2?H1)W?G1w1?w25?1?500?/s1?w2100

26、?1等焓干燥：I2?I1，即(?)t1?2492H1?(?)t2?2492H2(?)?150?2492?(?)?40?2492H2?H2?/?10?3L/sH2?cH?cH/kgC10Qp?LcH(t1?t0)(150?20)?/s1干燥器出口溫度為40C，經(jīng)過(guò)管路和旋風(fēng)分離器后溫度下降了30C，此時(shí)若濕空氣的水汽分壓小于飽和蒸汽壓pw?ps，則不會(huì)發(fā)生返潮現(xiàn)象；查飽和水蒸汽壓30C時(shí)，,濕空氣出口濕度為/kgps?則水汽分壓：pw?會(huì)發(fā)生返潮現(xiàn)象。ps、用連續(xù)并流干燥器干燥含水2%物料9000kg/h，物料出口溫度分別為25C、35C，產(chǎn)品要求汗水絕干物料比熱/kgC；空氣干球溫度為27C，

27、濕球溫度為20C，預(yù)熱至90C，空氣離開(kāi)干燥器時(shí)溫度為60C；干燥器無(wú)額外補(bǔ)充熱量，熱損失為600kJ/kg；試求：產(chǎn)品量G2；絕干空氣用量L和新鮮空氣體積流量Vh；預(yù)熱器耗熱量；熱效率；判斷產(chǎn)品是否會(huì)發(fā)生返潮現(xiàn)象。答案：解：產(chǎn)品量根據(jù)物料衡算可直接計(jì)算：G2?G11?w1100?2?9000?/hl?w2100?絕干空氣用量L和新鮮空氣體積流量Vh首先確定空氣出口狀態(tài)，本題非等焓干燥，且空氣出口溫度t2已知，可用解析法確定空氣出口濕度。I2?I1?c1tM1?qd?q?H2?H1計(jì)算?值，根據(jù)已知條件水分蒸發(fā)量為W?Gl?G2?9000?/hCM2?(l?%)?%?/kgCqq1qMq1G2

28、CM2(tM1tM2)(3525)600/kg水干燥器無(wú)額外補(bǔ)充能量qd?0，將以上數(shù)據(jù)帶入？計(jì)算式，得：25?0/kg水新鮮空氣的干球溫度和濕球溫度從濕度圖上查得H0?H1?，代入式得：(?)?60?2492H2?(?)?90?2492?H2?/kg絕干空氣量:L104kg/hH2H?(?)0新鮮空氣的比體積：273?t0273273?27?(?)?/kg273新鮮空氣的體積流量為：Vh?L?H?104104m3/h0預(yù)熱器耗熱量：46Qp?LcH(t1?t0)?10?(90?27)?10kJ/h?376kW1熱效率：?h?Q?W(?0?cwt2?c1tw)?QQ濕度圖查得：tl?90C,H

29、l?/kg可查得：tw?35C,無(wú)額外補(bǔ)充能量Q?Qp,則熱效率為：hW(0cwt2c1tw)Q(2492?60?35)10產(chǎn)品是否返潮：濕空氣出口狀態(tài)為：12?60C,H2?/kg，飽和蒸汽壓為ps?其水汽分壓為：pwpw?ps，:不會(huì)發(fā)生返潮現(xiàn)象。9、某干燥器的操作壓強(qiáng)為,出口氣體的溫度為60C,相對(duì)濕度70%,將部分出口氣體返回干燥器入口與新鮮空氣混合，使進(jìn)入干燥器的氣體溫度不超過(guò)90C，相對(duì)濕度為12%。已知新鮮空氣的質(zhì)量流率為/s,溫度為20C，濕度為水/kg干空氣，試求：新鮮空氣的預(yù)熱溫度及空氣的循環(huán)量；預(yù)熱器提供的熱量為多少？若將流程改為先混合后預(yù)熱,所需熱量是否變化？答案：解：

30、在新鮮空氣中,干空氣的流量VR,t2V?V?1?1?干空氣/sV,t0H0t1VmH1tmV,t2,1HV?R2,2水在12?60C時(shí)的飽和蒸汽壓為，出口氣體的濕度為：H2?pS?p22?水313k干空氣g/80.水在tm?90C時(shí)的飽和蒸汽壓為，出口氣體的濕度為：Hm?mpS?p22?水73kg1干空氣/80.以混合點(diǎn)為控制體，對(duì)水分做物料衡算，可求出循環(huán)氣量為：VH0?VRH2?(V?VR)HmVR?VHm?(?)0?干空氣H2?/s以混合點(diǎn)為控制體做熱量衡算，可求出新鮮空氣的預(yù)熱溫度為VI1?VRI2?(V?VR)ImV?(?)t1?2500H1?VR?(?)t2?2500H2?(VVR

31、)()tm2500Hm將V?,Hl?,VR?,H2?,Hm?,tm?90C代入上式，求得空氣的預(yù)熱溫度為：11?C預(yù)熱器所提供的熱量為：Q?V(?)(t1?t0)?(?)?(?20)?若流程改為新混合后預(yù)熱，所需熱量為：Q?(V?VR)Im?VRI2?VI0所需熱量相同10、某濕物料用熱空氣進(jìn)行干燥，空氣的初始溫度為20C，初始濕含量為水/kg干空氣，為保證干燥產(chǎn)品質(zhì)量，空氣進(jìn)入干燥器的溫度不得高于90C。若空氣的出口溫度選定為60C，并假定為理想干燥器，試求：將空氣預(yù)熱至最高允許溫度90C進(jìn)入干燥器，蒸發(fā)每千克水分所需要的空氣量及供熱量各位多少？熱效率為多少？答案：解：對(duì)于理想干燥器，氣體狀

32、態(tài)的變化是等焓的，即(?)t1?2500H1?(?)t2?2500H2?H2?(?)t1?2500H1?2500(?)90250060602500水/kg干空氣蒸發(fā)每千克水分所需要的空氣量為：VII干空氣/kg水WH2?蒸發(fā)每千克水分所需要的供熱量為：Q?V(?)(t1?t0)W?(?)(90?20)?103kJ/kg水t1?t290?60?t1?t090?20此干燥過(guò)程的熱效率為：？11、采用常壓干燥器干燥濕物料。每小時(shí)處理量2000kg,干燥操作使物料的濕基含量40%減至5%,干燥介質(zhì)是濕空氣，初溫為20C,濕度H0二水/kg絕干空氣經(jīng)預(yù)熱器加熱至120C后進(jìn)入干燥器中，離開(kāi)干燥器是廢氣溫

33、度為40C，若在干燥器中空氣狀態(tài)炎等焓線變化。試求：水分蒸發(fā)量W(kg/s)；絕干空氣消耗量L(kg絕干空氣/s)；干燥收率為95%時(shí)的產(chǎn)品量；若鼓風(fēng)機(jī)裝在新鮮空氣的入口處，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)為多少m3/s?答案：解：水分蒸發(fā)量：W?Glwl/sl?w236001?絕干空氣消耗量L：L?WH2?H1.等焓干燥，.11?12即：(?)t1?2490H1?(?)t2?2490H2?H2?(?)t1?2490H1?2490(?)120249040402490水/kg絕干空氣則蒸發(fā)/s的水分所消耗的絕干空氣量為：L絕干空氣/sH2?干燥收率為95%時(shí)的產(chǎn)品量：假定干燥過(guò)程中無(wú)物料損失，則干燥產(chǎn)品量為：G2?

34、G1?W?2000/3600?/s或者：G2?G11?w120001/s1?w236001?實(shí)際產(chǎn)品量？100%理論產(chǎn)品量干燥收率的定義為：?收率為95%的干燥產(chǎn)品量為：G2?95%?/sG2風(fēng)機(jī)的風(fēng)量：鼓風(fēng)機(jī)裝在新鮮空氣入口處，故所輸送空氣的溫度為20C，濕度為H0=水/kg絕干空氣，此狀態(tài)下空氣的濕比容為：HTp01H()T0pM氣M水273?(?)?/kg絕干空氣2732918計(jì)算得知完成給定生產(chǎn)任務(wù)所需絕干空氣量為L(zhǎng)?絕干空氣量，則其體積流量為V?L?H/s12、有一常壓絕熱干燥器，已知空氣進(jìn)入加熱器前的狀態(tài)為10?20C,?0?30%,出干燥器的狀態(tài)為：10?80C,H2=水/kg干

35、空氣，濕物料處理量為5000kg/h，含水w1?,要求干燥產(chǎn)品含水w2?。試求：離開(kāi)預(yù)熱器時(shí)空氣的溫度和濕度；預(yù)熱器中用？?2250kJ/kg的水蒸汽加熱濕空氣，求飽和水蒸汽的用量答案：解：離開(kāi)預(yù)熱器時(shí)空氣的溫度和濕度飽和水蒸氣用量，先求預(yù)熱器的換熱量：Qp?L(?)(11?10)W?Glwl5000?水/h1?w2157400kg干空氣/hH2L(?)(11?10)?57400?(?)?(?20)?106kJ/h故飽和水蒸氣用量m為：m?Qp?5%Qp106?/h225013、某濕物料用熱空氣進(jìn)行干燥，空氣的初始溫度為20C，初始濕含量為水/kg干空氣，為保證干燥產(chǎn)品質(zhì)量，空氣進(jìn)入干燥器的溫

36、度不得高于90C。若空氣的出口溫度選定為60C，并假定為理想干燥器，若將干燥器出口氣體的2/3回流至入口與新鮮空氣混合，并使氣體的入口溫度為90C，試求；蒸發(fā)每千克水分所需要的空氣量及供熱量各位多少？熱效率為多少？答案：解：采用廢氣再循環(huán)流程，最終排出干燥設(shè)備的干空氣量等于新鮮干空氣量V,而循環(huán)干空氣量為2V。入口氣體溫度12?60C,tm?90C,Hl?水/kg干空氣不變。.理想干燥器，.進(jìn)出干燥器氣體的焓相等。(?)tm?2500Hm?(?)t2?2500H2混合點(diǎn)的物料衡算式：H1?2H2?3Hm，代入已知數(shù)據(jù)，聯(lián)立以上兩式可得：Hm?水/kg干空氣H2?水/kg干空氣混合點(diǎn)的焓衡算式為

37、：I1?2I2?3Im?3I2?I1?I2即：(?)t1?2500H1?(?)t2?2500H2代入數(shù)據(jù)可得：tl?l54C則蒸發(fā)每千克水分所需要的空氣量為：V11干空氣/kg水WH2?蒸發(fā)每千克水分所需要的供熱量為：Q?V(?)(tl?t0)W?(?)(l54?20)?l03kJ/kg水tl?t2154?60?t1?t0154?20此干燥過(guò)程的熱效率為：？14、14、某化工過(guò)程，先以苯為溶劑，再將苯蒸發(fā)到干燥的氮?dú)庵兴纬傻幕旌蠚怏w，在30C，1atm下的相對(duì)濕度?60%，為回收混合氣體中的苯，擬采用下列兩種方法，試分別求出苯的回收率。將混合氣冷卻到一C；將混合氣加壓至4atm,再冷卻至30

38、C。苯在-C和30C時(shí)的飽和蒸汽壓分別為10mmHg和118mmHg。答案：解：30C,latm下的混合氣濕度為：H?78?118苯/kg氮?dú)?8P?ps28760?118混合氣冷卻到一C,?1,Ps?10mmHg,則混合氣濕度為：Hl?78?ps78l?l0苯/kg氮?dú)?8P?ps28760?1?10H%將混合氣加壓至4atm,再冷卻至30C時(shí)，混合氣被壓縮，其濕度不變，則苯的回收率為：?1?則其濕含量為：H2?78?ps78ll8苯/kg氮?dú)?8P?ps28760?4?ll8H%則苯的回收率為：?2?l5、l5、在恒定干燥條件下，再間歇干燥器中干燥某種物料，當(dāng)其含水量/kg干kg/kg干物

39、料時(shí)，共用了？105s。物料的臨界含水量為物料，降至/kg干物料，平衡含水量為/kg干物料，降速階段的干燥曲線近似為kg/kg干物料降至一直線。求在同樣條件下，將該種濕物料的含水量從/kg干物料所需的時(shí)間，預(yù)熱段所用的時(shí)間可忽略。答案：解：實(shí)驗(yàn)：1?2?105sX1?XCXC?X*XC?X*其中：?1?,?2?ln*(NA)恒A/GC(NA)A/GCX2?XXC?X*?1?*(NA)10510?5A/GCX?XC?XC?Xln?1?2?1X2?X*?操作:1X10188210s,5(NA)A/?10XC?X*XC?X*?2?ln(NA)A/GCX2?X*10s?10?1?2?105s?16、有

40、一盤(pán)架式干燥器，內(nèi)有50只盤(pán)子，每盤(pán)深度為，邊長(zhǎng)為見(jiàn)方。盤(pán)內(nèi)裝有濕的無(wú)機(jī)顏料，其含水量lkg/kg干物料干燥至/kg干物料。通過(guò)干燥盤(pán)，空氣的平均溫度為77C，相對(duì)濕度為?？10%，氣流平均速度為2m/s，空氣對(duì)物料表面的對(duì)流傳熱膜系數(shù)可按式？(u?)/(m2?K)計(jì)算，物料的臨界含水量為/kg干物料，平衡含水量為0kg/kg干物料，干物料的密度為600kg/m3,假定干燥在盤(pán)頂與熱空氣之間靠對(duì)流方式進(jìn)行傳熱，試確定所需干燥時(shí)間。答案：解：t?77C，?10%，tw?38C，?w?2406kJ/kg，H?/kg干空氣H()273?t273273?77?(?)?/kg干空氣273濕空氣密度：？l

41、?H?H?l?/m3u2/(m2s)7151kg/(m2h)(7151)/(m2K)(NA)恒？(t?tw)77?38?w2406/(m2s)A5050600294kgGCG211294291kg1?X1?XC?(NA)恒AGCXC?X*(NA)恒A?恒速段：?1?降速段：？2?291?(l?)4?10s?10?X*X2?X*C?lnX29110s?10?l?2?(?)?104s?、在總壓100kPa下，將溫度為20C、相對(duì)濕度?70%的空氣預(yù)熱至70C后送入間歇干燥器，空氣以6m/s的流速物料表面。試估計(jì)恒速階段的干燥速率。若空氣的預(yù)熱溫度改為80C,恒速階段的干燥速率有何變化？答案：解：在

42、I?H圖上可查得空氣預(yù)熱前后的狀態(tài)，等濕預(yù)熱，則此時(shí)空氣的濕度為H0?H1?/kg，濕球溫度tw?C。查表得?w?2430kj/kg。進(jìn)入干燥器空氣的濕比體積為：H(103103H)(t273)(103103)(70273)/kg干氣密度為：？l?H?H?l?/m3質(zhì)量流速：G?u?6?/(m2?s)給熱系數(shù)：？?干燥速率：NA/(m2?s?C)(ttw)(70)103kg/(m2s)w2420預(yù)熱溫度為80C時(shí)，查得空氣進(jìn)入干燥器得濕球溫度tw?C，則干燥速率為：NA?(ttw)(80)103kg/(m2s)?w242018、在總壓100kPa下，將溫度為20C、相對(duì)濕度?70%的空氣預(yù)熱至

43、70C后送入間歇干燥器，空氣以6m/s的流速物料表面。試估計(jì)恒速階段的干燥速率。若空氣的預(yù)熱溫度改為80C，恒速階段的干燥速率有何變化？答案：解：在I?H圖上可查得空氣預(yù)熱前后的狀態(tài)，等濕預(yù)熱，則此時(shí)空氣的濕度為H0?H1?/kg，濕球溫度tw?C。查表得?w?2430kj/kg。進(jìn)入干燥器空氣的濕比體積為：H(103103H)(t273)(103103)(70273)/kg干氣密度為：？l?H?H?l?/m3質(zhì)量流速：G?u?6?/(m2?s)給熱系數(shù)：/(m2?s?C)干燥速率：NA?(t?tw)?(70?)10?3kg/(m2?s)?w2420預(yù)熱溫度為80C時(shí)，查得空氣進(jìn)入干燥器得濕球

44、溫度tw?C，則干燥速率為：NA?(t?tw)?(80?)10?3kg/(m2?s)?w242019、已知某物料在定態(tài)空氣條件下作間歇干燥。已知恒速干燥階段的干燥速率為/(m2?h)，每批物料的處理量為1000kg干料，干燥面積為55。試估計(jì)將物料從水/kg干料干燥到水/kg干料所需的時(shí)間。物料的平衡含水量為零，臨界含水量為水/kg干料，可設(shè)降速階段的干燥速率與自含水量成正比。答案：解：？X1XCX2干燥過(guò)程份恒速階段與降速階段兩部分，且設(shè)降速階段的速率正比于自含水。GC?XC?X?X?Xln1CC?AN恒?X2?1000?則：?ln55?降?、一理想干燥器在總壓100kPa下將物料有含水50

45、%干燥至含水1%,濕物料的處理量20kg/s為。室外空氣溫度為25C，濕度為水/kg干氣,經(jīng)預(yù)熱后送入干燥器，廢氣排出溫度為50C，相對(duì)濕度為60%。試求：空氣用量；預(yù)熱溫度；干燥器的熱效率。答案：解：Xllkg水/kg干料l?wll?X2水/kg干料l?w21?s/GC?G(l?w?(l?)k干料gl01)?20查焓濕圖：12?50C，?2?60%時(shí)，H2?水/kg干氣貝lj：V干?GC(Xl?X2)10?(l?)?222kg干氣/sH2?V?V?(1?干(Hl?l)?5)kg22s3/V理想干燥器內(nèi)進(jìn)行的過(guò)程為等焓過(guò)程，11?12(?)t1?2490H1?(?)t2?2490H2t1()t

46、22490(H2H1)()502490()C干燥器熱效率：w(H2?Hl)Il?I0查得：12?50C,?2?60%時(shí)，tw?42C,?w?2395kj/kgI1?I0?(?)(tl?t0)?(?)?(?25)?/kg干料?239?5(?)?%固體干燥一、填空題：1、溫度為40C，水汽分壓為5kPa的濕空氣與水溫為30C的水接觸，則傳熱方向?yàn)椋?，傳質(zhì)方向?yàn)椤Ｒ阎?0C和40C下水的飽和蒸汽壓分別為和。答案：氣到水；氣到水2、冬季將洗好的濕衣服晾在室外，室外溫度在零度以上，衣服有無(wú)可能結(jié)冰？，其原因是。答案：有，不飽和空氣的濕球溫度tW?1，當(dāng)tW?0時(shí)可能結(jié)冰3、在下，不飽和濕空氣的溫度為40

47、C，相對(duì)濕度為60%，若加熱至80C，則空氣的下列狀態(tài)參數(shù)如何變化？濕度，相對(duì)濕度？，濕球溫度tw，露點(diǎn)溫度td,焓I。若在等溫條件下使總壓減至?xí)r，則該空氣下列參數(shù)將如何變化？濕度，相對(duì)濕度？，濕球溫度tW，露點(diǎn)溫度td，焓I。答案：(1)不變，變小，變大，不變，變大；不變，變小，變小，變小，不變。4、總壓恒定時(shí)，某濕空氣的干球溫度一定，若其露點(diǎn)溫度td增大，則以下參數(shù)如何變化？P水汽，H，?，tW，I。答案：增大，增大，增大，增大，增大6、不飽和濕空氣的干球溫度t，濕球溫度tW，露點(diǎn)溫度td的大小順序?yàn)?。答案：ttWtd7、干燥這一單元操作，既屬于傳熱過(guò)程，又屬答案：傳質(zhì)過(guò)程8、在同一房間里

48、不同物體的平衡水汽分壓是否相同？；它們的含水量是否相同？；濕度是否相等？。答案：是，否，是9、若空氣中濕含量及溫度均提高以保持相對(duì)濕度不變則對(duì)同一濕物料，平衡含水量，結(jié)合水含量。答案：不變，不變10、在一定溫度下，物料中結(jié)合水分和非結(jié)合水分的劃分是根據(jù)而定的；平衡水分和自水分是根據(jù)而定的。答案：物料的性質(zhì)；物料的性質(zhì)和接觸的空氣狀態(tài)11、用某濕空氣干燥物料至其含水量低于臨界含水量，則干燥終了時(shí)物料表面溫度空氣濕球溫度tWo答案：12、間歇恒定干燥時(shí)，如進(jìn)入干燥器的空氣中水汽分壓增加，溫度不變，則恒速階段物料溫度，恒速階段干燥速率，臨界含水量XCo答案：增大，減小，減小13、等焓干燥過(guò)程的條件是答案：干燥器內(nèi)無(wú)補(bǔ)充熱，無(wú)熱損失，且被干燥的物料帶進(jìn)，帶出干燥器的熱量之差可以忽略不計(jì)。14、某干燥器無(wú)補(bǔ)充熱量及熱損失。則空氣通過(guò)干燥器后，干球溫度t，露點(diǎn)溫度td，濕球溫度tw相對(duì)濕度？，焓I。答案：變小，變大，不變，變大，不變15、在連續(xù)干燥過(guò)程中，經(jīng)常采用濕物料與熱空氣并流操作。其目的在于，其代價(jià)是。答案：目的：避免物料溫度過(guò)高，脫水速度過(guò)快，防止物料變形；代價(jià)：推動(dòng)力?tm減小，傳質(zhì)推動(dòng)力?Hm減小，傳熱所需設(shè)備容積增大。16、恒速干燥與降速干燥階段的分界點(diǎn)，稱為；其對(duì)應(yīng)