1、固体干燥一、 填空题:1、温度为 40,水汽分压为 的湿空气与水温为 30的水接触,则传热方向5kPa为: ,传质方向为 。已知 30和 40下水的饱和蒸汽压分别为 和 。 4.2kPa7.38答案: 气到水;气到水2、冬季将洗好的湿衣服晾在室外,室外温度在零度以上,衣服有无可能结冰? ,其原因是 。 答案 :有,不饱和空气的湿球温度 ,当 时可能结冰Wt0Wt3、在 下,不饱和湿空气的温度为 40,相对湿度为 60%,10.25kPa(1)若加热至 80,则空气的下列状态参数如何变化?湿度 ,相对湿度 ,湿球温度 ,露点温度 ,焓 。Wt dtI(2)若在等温条件下使总压减至时,则该空气下列
2、参数将如何变化?湿度 ,相对湿度 ,湿球温度 ,露点温度 ,焓 Wt dtI。 (变大,变小,不变)答案:(1)不变,变小,变大,不变,变大;(2)不变,变小,变小,变小,不变。4、总压恒定时,某湿空气的干球温度一定,若其露点温度 增大,则以下参数如何dt变化? , , , , 。 (增大,减小,P水 汽 HWtI不变)答案:增大,增大,增大,增大,增大5、总压恒定时,某湿空气的干球温度一定,而湿球温度 增大,则以下参数如何变Wt化? , , , , 。 (增大,减小,不P水 汽 HdtI变)答案:增大,增大,增大,增大,增大6、不饱和湿空气的干球温度 ,湿球温度 ,露点温度 的大小顺序为 t
3、Wtdt。答案: tWdt7、干燥这一单元操作,既属于传热过程,又属_。答案: 传质过程8、在同一房间里不同物体的平衡水汽分压是否相同? ;它们的含水量是否相同? ;湿度是否相等? 。答案:是,否,是9、若空气中湿含量及温度均提高以保持相对湿度不变,则对同一湿物料,平衡含水量 ,结合水含量 。 (变大,变小,不变)答案:不变,不变10、在一定温度下,物料中结合水分和非结合水分的划分是根据_而定的;平衡水分和自由水分是根据_而定的。答案: 物料的性质; 物料的性质和接触的空气状态11、用某湿空气干燥物料至其含水量低于临界含水量,则干燥终了时物料表面温度空气湿球温度 。 (,)Wt答案:12、间歇
4、恒定干燥时,如进入干燥器的空气中水汽分压增加,温度不变,则恒速阶段物料温度 ,恒速阶段干燥速率 ,临界含水量 。 (增CX大,减小,不变,不确定)答案 :增大,减小,减小13、等焓干燥过程的条件是_。答案:干燥器内无补充热,无热损失,且被干燥的物料带进,带出干燥器的热量之差可以忽略不计。14、某干燥器无补充热量及热损失。则空气通过干燥器后,干球温度 ,露点温t度 ,湿球温度 相对湿度 ,焓 。 (变大,变小,dt WtI不变)答案:变小,变大,不变,变大,不变15、在连续干燥过程中,经常采用湿物料与热空气并流操作。其目的在于 ,其代价是 。答案:目的:避免物料温度过高,脱水速度过快,防止物料变
5、形;代价:推动力 减小,mt传质推动力 减小,传热所需设备容积增大。mH16、恒速干燥与降速干燥阶段的分界点,称为_;其对应的物料含水量称为_。答案:临界点、临界含水量17、在干燥过程中,采用中间加热方式的优点是: ,其代价是 。答案:优点:(1)减小空气用量,热效率提高;(2)预热温度不必过高,防止物料变质变形;(3)不必使用高温热源。代价:推动力 减小,传质推动力 减小,传热mtmH所需设备容积增大。18、在干燥过程中,采用废气再循环的目的是: ,其代价是 。答案:目的:(1)可增加气速,提高传质和传热系数;(2)增加气量可提高气体分布均匀性;(3)可提高空气预热温度,减少空气用量,提高热
6、效率,又可避免物料过热。代价:推动力 减小,传质推动力 减小,传热所需设备容积增大mtmH19、干燥操作的必要条件是 _ ,干燥过程是 相结合的过程。答案:湿物料表面的水蒸汽分压大于干燥介质中的水蒸汽分压;传质过程与传热过程20、已知在常压及 25下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为:相对湿度时, 平衡含水量 ;相对湿度 40%时, 平衡10%*0.2/Xkg水 绝 干 物 料含水量 。现该物料含水量为 ,令其与 25, *0.70.23/kg水 绝 干 物 料4的空气接触, 则该物料的自由含水量为 , 结/kg水 绝 干 物 料合水含量为 ,非结合水的含量为 /k水 绝 干 物 料/kg水
7、 绝 干 物 料答案:自由含水量 20.370.23X结合水量为 ; 非结合水量 1 1.02.1X二、 选择题:1、干燥是( )过程。A. 传质; B. 传热; C. 传热和传质。答案: C2、空气的湿含量一定时,其温度愈高,则它的相对湿度( ) 。A. 愈低、 B. 愈高; C. 不变答案: A3、湿空气经预热后,空气的状态参数焓增大,而( ) 。A. H, 都升高; B. H 不变 降低; C. H, 都降低答案: B4、用热空气作为干燥介质,一般应是( )的空气。A. 饱和; B. 不饱和; C. 过饱和答案: B5、在恒速干燥阶段,物料的表面温度维持在空气的( ) 。A. 干球温度;
8、 B. 湿球温度; C. 露点答案: B6、固体物料在恒速干燥终了时的含水量称为( )A、 自由含水量;B、结合水;C、临界含水量答案: C7、将不饱和的空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和时的温度,称为湿空气的( ) 。A. 湿球温度; B. 绝热饱和温度; C. 露点答案: C8、当干燥为热敏性的湿物料时,可选用( )干燥器较适合。A.气流; B.厢式; C.转简; D.喷雾。答案: D9、当干燥一种团块或者是颗粒较大的时物料,要求含水量降至降低时,可选用( )干燥器较适合。A. 厢式; B. 气流; C. 带式; D. 转简答案: D10、物料中非结合水与结合水的基本区别在于其
9、产生的水蒸汽压( )同温度下纯水的饱和蒸汽压。A. 大于; B. 小于; C. 等于答案: C11、在一定的干燥条件下,物料的临界含水量 随物料厚度增加而( ) ,而所需干Cx燥的时间( ) 。A. 增加; B. 减少; C. 不变答案: A、 A12、物料中结合水与非结合水的基本区别在于其产生的水蒸汽压( )同温度下纯水的饱和蒸汽压。A. 等于; B. 大于; C. 小于答案: C13、湿空气在预热过程中不发生变化的状态参数是( )A. 焓; B. 相对湿度; C. 露点温度; D. 湿球温度。答案: C14、空气的湿度 与湿空气下列哪些参数有关:( ) 。HA. 总压及干球温度; B. 总
10、压及湿球温度;C. 总压及露点; D. 湿球温度及焓。答案: A15、总压一定的湿空气,其状态参数( )有几个是相互独立( )。,WtPHIt水 汽A. 2; B. 3; C. 4; D. 5*答案*: B16、空气的干球温度为,湿球温度为w ,露点为 d ,当空气的相对湿度 80%时,则( )A. ; B. ; C. ; D. 。WdtttWdttWdttWdt答案: B17、干燥操作的经济性主要取决于( )A.能耗和干燥速率; B.能耗和热量的利用率; C. 干燥速率; D. 干燥介质。答案: B18、湿空气在温度 和总压 下,已知其湿度 H 为 ,30K1.42MPa0.23/kg水 绝
11、 干 空 气则其比容 应为(单位均为 )( )。H3/mkg绝 干 空 气A. 0.0628; B. 1.673; C. 0.0591; D. 0.0224。答案: A19、湿物料在指定的空气条件下被干燥的极限含水量称为( )。A. 结合水; B. 平衡含水量; C. 临界含水量;D. 自由含水量答案: B20、大量空气和少量水长期接触后水面的温度等于空气的( ) 。A. 干球温度; B. 湿球温度; C. 绝热饱和温度;D. 露点温度答案: B三、 判断题:1、 ( )当空气状态一定时,可用物料的平衡含水分来判断干燥能否进行的最大限度。 答案: 2、 ( )相对湿度 值大小表示空气中水分含量
12、的相对大小。若 为 1 时,表示此空气吸水汽的能力强。 答案: 3、 ( )影响降速干燥速率的主要因素是物料的性质,形状。 答案: 4、 ( ) 干燥过程中,若增大空气出口的湿度 H 时,可减少空气消耗量,但却使干燥推动力下降。 答案: 5、 ( ) 在一定温度下,物料中的平衡水分与自由水分的划分只与物料本身性质有关,而与空气状态无关。 答案: 6、( ) 物料的临界含水量是划分等速干燥和降速干燥阶段的分界点。 答案: 7、 ( )恒速干燥阶段,所除去的水分为非结合水与结合水分。答案: 8、( ) 对于饱和湿空气,其露点、湿球温度、干球温度为同一数值。 答案: 9、( ) 湿物料分散的越细。其
13、临界含水量越高。 答案: 10、 ( )等速干燥阶段的干燥速率越大,临界含水量越高,降速阶段会较早开始。答案: 11、 ( )工程上采用中间加热干燥流程,好处可以提高热效率。 答案: 12、 ( )平衡水分是在一定空气状态下,物料可能被干燥的最大限度, ( )若在同一温度下湿空气的相对湿度减少,其物料的平衡水分也随之减少。答案: ;13、 ( )干燥操作中,湿空气经预热器预热后,湿度增大。 答案: 14、 ( )在干燥过程中首先除去的是结合水。 答案: 15、 ( )在湿空气的 图中,湿空气的绝热冷却线即为等焓线。 IH答案: 16、( ) 固体物料的水分蒸发量可用 W=G .(w -w )式
14、来计算。 答案: 17、( ) 湿基是指水在湿物料中的质量分数。 答案: 18、 ( )等焓干燥过程又称绝热干燥过程, ( )也称为理想干燥过程。 答案:;19、 ( )对于空气一水蒸汽系统,当空气的流速较高时,空气的湿球温度近似等于其绝热饱和温度。 答案: 20、 ( )实际干燥过程是指干燥器有热损失的干燥过程。 答案: 21、 ( )湿球温度计中的湿纱布的水温恒定时,此温度即为湿空气的湿球温度。答案: 四、计算题:1、已知湿空气的总压为 、干球温度为 20、相对湿度 50%。求其它使空气10.3kPa的状态参数。包括湿度、湿球温度、绝热饱和温度、露点温度、湿比热和焓值。答案:解:当 时的饱
15、和蒸汽压为2t2.35SkPa0.50.6.60.7/1.SspHg1.8.8.724/c kJ249049038.2HIt g对空气水系统其湿球温度与绝热饱和温度数值上相等,以绝热饱和温度的计算为例,其计算公式为: ()asasHtc设 查得饱和蒸汽压表得:14ast248/,1.64asskJgpkPa1.60.620.20./3SsspH48() (.1072)3.72asastc 再设 查得饱和蒸汽压表得:13.5st 6/,.56as skJgpkPa1.50.620.620.97/3SasspH46.() (.0.72)13.8.82sasatc 2、总压为 、温度为 40的湿空气
16、,含水量为 湿空气,求:(1)1atm3320/kgm湿空气的相对湿度;(2)将湿空气的相对湿度降至 10%,应将湿空气温度上升至多少度?答案:解:(1)对湿空气性质计算及物料衡算均以绝干空气为基准。湿空气中含有水汽的体积为:3m3 232734020201(.).851w m 湿空气中含有干空气的体积为:311.97干空气的质量为:0.975m23400.975.1.62kg由以上数据可求得湿度: 。由 时的饱和蒸汽压表321.6.8/H40t得 ,则7.3spkPa013.7%(0.6)7.(.2.)sp(2)湿空气加热过程中,湿度保持不变,其水汽分压也不变.18.3490.622wpkP
17、aH当相对湿度为 10%时,饱和蒸汽压必须为 ,又饱和蒸汽压/2.849/102.49swpkPa表查得相对应的蒸汽温度为 67.8;所以为使相对湿度降为 10%,必须将温度上升到 67.8。6、已知湿空气温度为,总压为 ,湿球温度为 30,试计算该湿空气以下诸10ka参数:(1)湿度;(2)相对湿度;(3)露点;(4)焓值;(5)湿比体积。答案:解:由饱和水蒸气表查得: 时, ,汽化潜热为3wt4.25spkPa。243.7/wkJg在湿球温度下,空气的饱和湿度为:4.250.60.60.76/1SspHkg水 干 空 气由湿球温度计算式可求得空气的湿度:1.9.9().27(53).018
18、/4wwt kg 水 干 空 气(2)在干球温度 时, ,由空气湿度计算式可求得该空气中的50t1.spkPa水汽分压为: 0862.904.62.1HkPa水 汽空气的相对湿度: 2.9043.5%1sp水 汽()在露点温度下空气刚好达到饱和态,空气中的水汽分压 , 、即为水在2.904pkPa水 汽露点下的饱和蒸汽压,查表可得 。23dt()若以的水及的空气为焓的基准,该湿空气的焓为:0()1.08.16520.1869./pgvIcHt kJg干 空 气()在压强不太高时,湿空气可视为理想气体,其比容可由下式计算得到:0 32.4()7351.0.186. ).954/29TpMmkg气
19、 水 干 空 气7、某常压等焓干燥器,处理量为 ,湿物料湿基含水量 5%,产品湿基5/gs含水量不高于 1%;新鲜空气温度 20,湿度为 ,空气预热至 150后进0.5/kg入干燥器,试求:(1)当空气出口温度为 40时,预热器所需提供的热量;(2)若出口空气在管路与旋风分离器装置中温度下降了 10,产品是否会发生返潮现象?答案:解:(1)根据预热器的热量衡算得到预热器所需热量为:1 0101()()()pHHQLIctLct先求 : 由物料衡算可知: 2/W12500./1wGgs等焓干燥: ,即21I 122(.8)249(.8)49Ht Ht2(.0805)0.50.47/Hkg 321
20、.2.462/085WLkgs10.1.09/Hc J1()462(2)61.9/pQt kJs(2)干燥器出口温度为 40,经过管路和旋风分离器后温度下降了 30,此时若湿空气的水汽分压小于饱和蒸汽压 ,则不会发生返潮现象;查饱和水蒸汽压 30时,wsp,湿空气出口湿度为4.25spkPa0.487/kg则水汽分压: 1.364.25.62.2w sHkPap会发生返潮现象。10、某湿物料用热空气进行干燥,空气的初始温度为 20,初始湿含量为,为保证干燥产品质量,空气进入干燥器的温度不得高于 90。/kg0.6水 干 空 气若空气的出口温度选定为 60,并假定为理想干燥器,试求:将空气预热至
21、最高允许温度 90进入干燥器,蒸发每千克水分所需要的空气量及供热量各位多少?热效率为多少?答案:解:(1)对于理想干燥器,气体状态的变化是等焓的,即 1122122(.08)50(.8)50. .8(.6)9.61.050.17/Ht Httkg水 干 空 气蒸发每千克水分所需要的空气量为: 2185./0.7.6VkgWH干 空 气 水蒸发每千克水分所需要的供热量为: 103(.08)(5.692)6.10/Qt kJg水此干燥过程的热效率为: 10.429t11、采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理量 2000,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 20,湿度/kg0H=.9水 绝 干 空 气经预热器加热至 120后进入干燥器中,离开干燥器是废气温度为 40,若在干燥器中空气状态炎等焓线变化。试求:(1)水分蒸发量 ;(2)绝干空(/)Wkgs气消耗量 ;(3)干燥收率为 95%时的产品量;(4)若鼓风机装kgL(绝 干 空 气 /s)在新鲜空气的入口处,风机的风量应为多少 ?3/ms答案: