1、1. 在 101.325kPa 下，不饱和湿空气的温度为 40，相对湿度为 60%，若加热至 80，则空气的下列状态参数如何变化？湿度 H_，相对湿度_ ，湿球温度 tw_，露点 td_，焓I_。 （变大，变小，不变）2. 依据干燥速率曲线，干燥过程可分为两个阶段，即_阶段和_阶段。两个干燥阶段之间的交点 C 处的含水量称为_。 3. 当干燥所用空气的相对湿度增加时，干燥终点处物料的平衡含水量会相应_。 （增加，减少，不变）6已知常压下某湿空气的温度为 20C，水蒸气的饱和蒸气压为 2.3346kPa，湿度为0.014673kg/kg 绝干气，试求：（ 1）湿空气的相对湿度 =_，_作为干燥介
2、质用。7当湿空气的温度一定时，若湿度越高测得的湿球温度也_；若空气为水气所饱和，测得的湿球温度就是_的温度。1. 湿球温度（t W）是湿空气 和 的函数，而绝热饱和温度 tas是湿空气和 的函数；对湍流状态下的水蒸气-空气系统，t W和 tas的大小关系为 。2. 典型的干燥曲线可明显分为 和 两个阶段，两个阶段之间的交点称为 。2已知湿空气如下的哪两个参数，可利用 H-I 图查得其它未知参数。( )A：H，p B：t，t d C：t w，I D：t as，I二、选择（10 分）、对于易溶气体，H 值_ ，K G_ kG 。( )A很大， C很小， D 很大，、已知湿空气如下的哪两个参数、可利
3、用 HI 图查得其它未知参数。( )AH，P Bt，t d Ct w，I Dt as，I三、问答题1、干燥实验中，哪些干燥条件应恒定不变？在此条件下进行长时间干燥，最终能否得到绝干物料？2、 结合水与平衡水分有何区别和联系？答：平衡水分是空气状态和物料特性的函数，对一定的物料，平衡水分随空气状态而变化。平衡水分是在一定空气状态下不能被干燥除去的水分，是干燥的极限。结合水只与物料的特性有关，而与空气的状态无关。结合水是能与饱和湿空气平衡的湿物料所含水分的最低值，湿物料的含水量低于此值便会从饱和湿空气中吸收水分。一般地，结合水的一部分是自由水分，其能被干燥除去；另一部分是平衡水分，其不能被一定状态
4、的空气干燥除去。3、 如何区别平衡水分和自由水分？ （5 分）4、请示意性的画出湿空气的湿焓图，对于任意空气状态指出它的状态点：水气分压 p， 湿度 H；焓 I；露点 td；湿球温度 tW；相对湿度 。水气分压 p，湿度 H；焓 I；露点 td；湿球温度 tW；相对湿度 画出图（2 分）并指出上述六个参数。 （4 分）5、湿球温度6、如何进行恒定干燥操作三、请回答下列问题（10 分）、 （分）某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料的流量为 1kg/s，初始湿基含水量为 3.5%，干燥产品的湿基含水量为 0.5%。空气的状况为：初始温度为 25，湿度为 0.005kg 水分/kg 干空气，
5、经预热后进干燥器的温度为 140，若离开干燥器的温度选定为 60，试计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。假设空气在干燥器内经历等焓过程，I=（1.01+1.88H）t+2490H。一、（20 分）采用常压干燥器干燥物料，每小时处理 2000kg，干燥操作使物料的湿基含量由 40%减至 5%，干燥介质是湿空气，初温为 20C，湿度 H0=0.009kg 水/kg 绝干空气，经预热器加热至 120C 后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为 40C，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。已知湿空气焓的计算式为 I=(1.01+1.88H)t+2490H，试求：（1） 水分蒸发量 W(kg/s)；（2
6、） 绝干空气消耗量 L(kg 绝干空气/s)；（3） 干燥收率为 95% 时的产品量；（4） 如鼓风机装在新鲜空气入口处，风机的风量应为多少 m3/s。六、 （共 20 分）解：（1）水分蒸发量（4 分）s/205Kg.140362w1G（2）绝干空气消耗量12HL其中 H1=H0=0.009 kg 水/kg 绝干气求 H2：因 I1 = I22211 490Ht)8.0(49t)8.( 22).(.20)09.81.( 解得 H2 = 0.041 kg 水/kg 绝干空气则 （6 分）skg/406.9.41.5L绝 干 空 气（3） 3512360WG12或s/kg.0.4w-212 又
7、干燥收率的定义为%112G理 论 产 品 量实 际 产 品 量所以 （6 分）skgG/3.0953.02（4） ， 时空气的湿比容为Ct0绝 干 空 气水 /kgH273)4.17.(tvH009.3绝 干 空 气kgm/82.0体积流量 (4 分)smvLVH/394.582.046.在常压连续理想干燥器中，用风机把空气送至预热器，经 120饱和蒸汽加热后进入干燥器以干燥某种湿物料，已知空气状况为：进预热器前湿空气中水气分压 P0 = 1.175Kpa，温度为 15，进干燥器前温度为 90，出干燥器后温度为 50，物料状况为：进干燥器前 X1 = 0.15Kg 水/Kg 绝干料，出干燥器后
8、 X2 = 0.01Kg 水/Kg 绝干料，干燥器生产能力为 250Kg/h（按干燥器出口产品计） ，预热器总传热系数为 50 w/(m2)。求：1 绝干空气消耗量； 2 风机送风量； 3 预热器传热面积。注：H = 0.622 P 0 /(P- P0); H=(1/29+H0/18)22.4(t0+273)/273; IH=(1.01+1.88H)t+2490H1 绝干物料流量： （1 分）25248/1.1Gkghx绝 干 料水蒸发量： （1 分）12()(0.)3.7/w进预热器前： （2 分）00 1.5.6.60./pHkg绝 干 气（2 分）000(1.8)249(1.8.73)2
9、49.73.5/HIt J绝 干 气进干燥器前： 10.73/kg绝 干 气（2 分）1(.8.)9240.1/HI kJg绝 干 气出干燥器后： 21/HIkJg绝 干 气即 2 22(.08)504910/I HkJg绝 干 气得 （23/kg绝 干 气分）绝干空气耗量： （2 分）2134.7210/0wLkghH干 空 气2 风机送风量：（3 分）30027().418/2918HtVLmh3 预热器传热面积：（2 分）12()0(13.5)6910/47pHQLI kJhw05(9).ln12mt C（332470659.pmQSKT分）用热空气干燥某种湿物料，要求干燥产品为 0.1
10、kg/s，进干燥器时湿物料温度为 15，含水量 13%（湿基） ，出干燥器的产品温度为 40，含水量 1%（湿基） 。原始空气的温度为15，湿度为 0.0073kg/kg，在预热器采用 200kPa（绝压）的饱和蒸汽加热至 100进入干燥器，出干燥器的废气温度为 50，湿度为 0.0235kg/kg。求:1. 水分蒸发量 W 及绝干空气消耗量 L。2. 单位时间内预热器消耗热量 Qp。3. 蒸汽消耗量 D。注：200kPa（绝压）饱和蒸汽的汽化焓 =2205（kJ/kg）; I 1-I0=(1.01+1.88H0)(t1- t0)五（20 分）4 物料进干燥器时干基含水量： kgwX/49.1
11、3.01（1 分）物料出干燥器时干基含水量： （1k/.22分）绝干物料流量： （2sgWG/09.)1.(.0)1(2 绝 干 料分）水分蒸发量： （4kX/1375.).4.(9.)(21 水 分分）绝干空气消耗量： （4sgHwL /89.073.05.112 绝 干 气分）5 单位时间内预热器消耗热量：kWtHLIQp 9.73)150()73.810.(849.() （5 分）3蒸汽消耗量： （3 分）hkgskDp /6.120/035.29五、 （20 分）在常压绝热干燥器中将 1500 湿物料从原始含水量 18%降至kg1.5%(均为湿基 )。 、 绝干气的空气在预热器250t
12、 kgH/01.中升温至 90后进入干燥器，离开干燥器空气的温度为 50。试求：（1） 完成上述干燥任务所需要的空气量；（2） 预热器中加热蒸汽的消耗量（蒸汽的相变热为 2205 ，忽kgJ/略预热器热损失） ；（3） 干燥系统的热效率；（4） 通过恒定条件下的干燥实验测得，物料的临界含水量绝干料，平衡含水量 绝干料；kgXc/1.0 kgX/01.*已知干燥面积为 48 ，恒速阶段的干燥速率 ，2m)(2.2hmUc假定降速阶段干燥速率与自由含水量 呈直线关系，则)(所需干燥时间为若干。解：（1）所需空气量 kgwG1230)8.(150)( 9.11X01532.1.2X kgGW3.25
13、1)0.9.()(2 （1）02HL由焓的衡算求得。对于绝热干燥过程，空气进出干燥器的焓值相等，即 224905)8.10(.249)1.8.1( H解得： 绝干气kgH/0532将有关数值代入式（1） ，得到绝干气L41078.9.1新鲜气kgw 40 1059.).(5)( （2）预热器中加热蒸汽的消耗量 kJtHLQp6 40105.1 )2590)(.8.(78.)(8.( 加热蒸汽消耗量为 kgrWph 6.4782.6（3）干燥系统的热效率对于绝热干燥过程， 可用两种方法计算%57.61.0105.)8.249(3)8.1490( 62 pQt或 4.%9012 t(4) 干燥时间
14、 hXXSUGcccc 375.401.52.-ln)01.()10.295.(48130 *l 2 温度为 20C、湿度为 0.01kg/kg 绝干气的常压新鲜空气，经预热器预热至 120C 后用于干燥某湿物料。空气离开干燥器的温度为 60C、湿度为 0.05kg/kg 绝干气，湿物料进出干燥器的温度分别为 30C、50C ，湿基含水量分别为 20%、5%，干燥产品流量为60kg/h，湿物料的平均比热容为 2.134kJ/(kg 湿物料.C) ，忽略干燥系统的热损失。试求：( 注： )LmL QGCtWtLQIGIQ ()8.12490()(01. 1220.2 (1）新鲜空气的耗量；（2）
15、干 燥系统的热效率。六、答：（1） 5.%01X 053.%12X)()( 1222HLGGWhKgw/48)(*61所以 0.5)03.5(*48 hKgL/4.236绝 干 气（2） 干燥的水分量 XG9)05.(*)(21 水总干燥的热量： KWQGCtWtLQIIQ LmL85.307.25649.56.30 0)35(*14.260)*14(*)(*12 ().)( 220.21 干燥系统热效率为 %1.80*85.307)61249(*.%10*)8.2(2 Qt七、计算题。 （10 分）以空气为干燥介质干燥某种湿物料，新鲜空气用量为 2100 Kg 新鲜空气/h，温度为 20，湿
16、度为 0.012 Kg 水/Kg 干气。空气经预热器加热至 60后进入干燥器，离开时的温度为40。湿物料处理量为 400 Kg/h，温度由 20升到 35，含水量由 10%干燥至 0.5%（均为湿基） ，湿物料的平均比热容 Cm 为 3.2 KJ/(Kg 绝干料.)。干燥器的热损失速率 QL 为1.2 KW。若干燥过程可视为等焓过程。试求：（1）水分的蒸发量，Kg/h。 （2）空气离开干燥器的湿度。 （3）干燥器的热效率。LmcQGtWtLQ )()8.1490()(0. 1202 一、 （20 分）在常压间歇操作的厢式干燥器内干燥某种湿物料。每批操作处理湿基含水量为 15%的湿物料 500k
17、g，物料提供的总干燥面积为 40m2。经历 4h 后干燥产品中的含水量可达到要求。操作属于恒定干燥过程。由实验测得物料的临界含水量及平衡含水量分别为 0.11kg 水/kg 绝干料及 0.002kg 水/kg 绝干料。临界点的干燥速率为 1kg 水/(m 2h)，降速阶段干燥速率为直线。每批操作装卸物料时间为 10min，求此干燥器的生产能力，以每昼夜（24h）获得的干燥产品质量计。一、（20 分）解 由题意可知，每批操作处理湿基含水量为 15%，即 173%51X在恒速干燥阶段全部需要时间（1）hSUGtC 480.)(.2)(11 (10 分)由此可知干燥过程还需经历降速干燥阶段其降速干燥
18、阶段用的时间（2）*2*1lnXStCC其中 ，.0CX2.*且 ht421（3）做物料衡算得（4）2150XG每昼夜获得干燥产品质量（5）4602Q联立(1)(2)(3)(4)(5)解得（10 分）昼 夜干 燥 产 品 /g9.7k六、计算题。 （10 分）今有一干燥器，湿物料处理量为 800kg/h。要求物料干燥后含水量由 30%减至 4%（均为湿基）。干燥介质为空气，初温 15，相对湿度为 50%（湿度为 H=0.005kg 水/kg 绝干空气），经预热器加热至 120进入干燥器，出干燥器时降温至 45，相对湿度为80%（湿度为 H2=0.052kg 水/kg 绝干空气）。试求：（a）水
19、分蒸发量 W；（5 分）（b）空气消耗量 L、单位空气消耗量 ；（5 分）l六、 （10 分）解：（a） （5 分）水分蒸发量 W已知 G1=800kg/h， w1=30%， w2=4%，则Gc=G1（1- w1）=800（1-0.3）=560kg/h （1 分）（1 分）49.03X（1 分）2.2W=Gc（ X1-X2）=560（0.429-0.042）=216.7kg 水/h （2 分）（b） （5 分）空气消耗量 L、单位空气消耗量 l空气通过预热器湿度不变，即 H0=H1。 （1 分）kg 绝干空气/h （2 分）4605.2.7212 HLkg 干空气/kg 水 （2 分）35.0
20、l1. (20 分）有一连续干燥器在常压下操作，生产能力为 1000 kg/h (以干燥产品计） 。物料水分由 12%降至 3%（均为湿基） ，空气的初温为 25，湿度为 0.01 kg 水/kg 干空气，经预热器后升温至 70，干燥器出口废气的干球温度为 45。 设空气在干燥器进出口处焓值相等。试求：（1）在 H-I 图上表示空气的状态变化过程；（2）初始状态下的空气用量为多少 m3/s？（I=（1.01+1.88H)t+2500 H， ）273)4.172.0(10tHv3（20 分）解：（1） （10 分）干燥系统示意图见附图 1。在 H-I 图上的空气状态变化见附图 2. 预 热 器 干 燥 器t0=25oCH0.1 t1=70oC t2=45oCw1=0.2w2=0.3G21 kg/h附图 1 干燥系统示意图
