第5章 干燥的习题解答
1．已知湿空气的总压强为50Pa,温度为60℃,相对湿度为40%,试求: (1)湿空气中水汽的分压; (2)湿度;
(3)湿空气的密度。
解：（1）湿空气的水汽分压，pV??PS
由附录查得60oC时水的饱和蒸汽压pS?19.92KPa (2) 湿度 （1） 密度
?2.27m3湿空气/kg绝干气 密度 ?H?1?H1?0.118?0.493kg/m3湿空气 vH2.272．在总压101.33KPa下,已知湿空气的某些参数,利用湿空气的H-I图查出本题附表中空格内的数值,并给出序号4中各数值的求解过程示意图。
习题2附表
干球温度 湿球温度 湿度 Kg/Kkg绝干气 相对湿度 % 始 KJ/kg绝干气 水汽分压 露点 序号 ℃ ℃ KPa ℃ 2 3 4 解： 序(60) (40) (20) (30) (35) (75) (25) (4) 干球温湿球温湿度相对湿焓水汽露点号 度/oC 度/oC /kg/kg绝干气 度/% /KJ/kg绝干气 分压/oC /Pa 4.18 3.16 1.8 29 （25） 16 1 2 3 4 （60） （35） 0.027 （40） 28 （20） 17 （30） 29 0.02 0.011 0.026 21 43 130 92 （75） 48 94 96 （4） 28 上表中括号内的数据为已知，其余值由图H?I查得。 分题4的求解示意图如附图所示，其中A为状态点。
3.干球温度为20℃、湿度为0.009kg水/kg绝干气的温空气通过预热器加热到50℃后,再送至常压干燥器中,离开干燥器时空气的相对温度为80%,若空气在干燥器中经历等焓干燥过程,试求:
(1)1m3原温空气在预热过程中始的变化; (2)1m3原温空气在干燥器中获得的水分量。 解：（1）1m3原湿空气在预热器中焓的变化
当t0?20oC,H0?0.009kg/kg绝干气时，由H?I图查出I0?43KJ/kg绝干气。 当t0?50oC,H1?H0＝0.009kg/kg绝干气时，由H?I图查出
1kg绝干空气在预热器中焓的变化为：
原湿空气的比容为
?0.84m3湿空气/kg绝干气
1m3原湿空气的焓变为 ?I31??36.9KJ/m3湿空气 vH0.84（2）1m3原湿空气在干燥器中获得的水分
当t0?50oC,H1?H0?0.009kg/kg绝干气时，在H?I图上确定空气的状态点，由该点沿等焓线向右下方移动与??80%的线相交，交点即为离开干燥器时空气的状态点。由
该点读出空气离开干燥器时的湿度H2?0.018kg/kg绝干气 故1m3原湿空气在干燥器中获得的水分
H2?H10.018?0.009??0.0107kg/m3原湿空气 vH0.844．.将t0=25℃、?0=40%的常压新鲜空气,与由干燥器排出的t2=50℃、?2=80%的常压废气混合,两者中绝干气的质量比为1：3。试求:
(1)混合气体的温度和焓;
(2)现需将此混合温空气的相对湿度降至10%后用于干燥湿物料,应将空气的温度升至多少度。
解：（1）对混合气列湿度和焓的衡算，得
H0?3H2?4Hm （1）
I0?3I2?4Im （2）
由附录查得t0?25oC时，水的饱和蒸汽压po,S?3168.4Pa t0?50oC时，水的饱和蒸汽压p2,S?12340Pa 当t0?25oC，?0?50%时，空气的湿度和焓分别为 当t2?50oC，?2?80%时，空气的湿度和焓分别为 将以上数据代入式子（1）、（2），即 分别解得 Hm?0.0529kg/kg绝干气
由Im?(1.01?1.88Hm)?tm?2490Hm并代如Hm及Im的值解得tm?44.15oC (2)加热到相对湿度为10％时，空气湿度不变 水汽分压不变，则
0.0529?0.622P1，解得 p1?7.94KPa
101.3?P1由 ?1?7.97?0.01, 解得 PS?79.7KPa PS查水的饱和蒸汽压表，得对应的温度为t0?93.1oC
5．采用如图所示的废气循环系统干燥湿物料,已知数据标于本题附图中。假设系统热损失可忽略,干燥操作为等始干燥过程。试求:(1)新鲜空气的耗量;(2)进入干燥器的湿空
气
的
温
度
及
焓
;(3)
预
热
器
的
加
热
量
。
解：（1）新鲜空气消耗量
蒸发水量 W?G(X1?X2)?800?(0.25?0.05263)?157.9kg水/h 绝干空气用量 L(H2?H0)?W
新鲜空气用量 L(1?H0)?2760.5?1.01?2788kg新鲜空气/h （1） 由于干燥过程为等焓过程，故进出干燥器的空气的焓相等 即：(1.01?1.88Hm)?t1?2490Hm?224.1
将Hm?0.0529kg/kg绝干气代入上式，解出 t1?83.26oC （Hm的值在第4题中已解出）
所以，进入干燥器的湿蒸汽的温度为83.26oC，焓为224.1KJ/Kg绝干气 （2） 预热器的加热量
其中 Lm?4L?4?2760.6?11042kg绝干气/h
所以 QP?11042?(224.1?180.7)?4.79?105KJ/h?133.1KW
6. 干球温度t0=26℃、湿球温度tw0=23℃的新鲜空气,预热到tl=95℃后送至连续逆流干燥器内,离开干燥器时温度t2=85℃。湿物料初始状态为:温度?1=25℃、含水量w1=15%;终了时状态为:温度?2=25℃、含水量w2=0.2%。每小时有9200kg温物料加入干燥器内。绝干物料的比热容cs=1.84KJ/(kg绝干料·℃)。干燥器内无输送装置,热损失为
580KJ/kg汽化的水分。试求:
(1)单位时间内获得的产品质量;
(2)写出干燥过程的操作线方程,在H-I图上画出操作线; (3)单位时间内消耗的新鲜空气质量; (4)干燥器的热效率。 解：操作流程示意图见本题附图1 预热器 （1）单位时间内获得的产品质量 绝干物料流量 干燥产品流量
（2）干燥过程的操作线
干燥器 由t2?50oC,two?23oC查出I0?66KJ/kg绝干气，求出H0?0.0157kg/kg绝干气 由t1?95oC,H1?H0?0.0157kg/kg绝干气,求出I1?138.6KJ/kg绝干气 热损失速度 QL?580?119.9?69542KJ/h 由焓的定义可计算出干燥器的焓分别为
'?CS?2?X2CW?2?1.84?34.5?0.02?4.187?34.5?63.8KJ/kg绝干物料 同理I2对干燥器作水分衡算，得
或 L(H2?0.0157)?119.9 （1） 再对干燥器做物料衡算，得
或 L(138.2?I2)?9602?(63.8?47.6)?69542 (2) 联立（1）、（2）解得 H2?5.55?10?4I2?0.0928 (3)
上式为本题干燥操作的操作线方程。经过本题附图2的点B，故任意设一H值，如H?0.02，由式（3）求得I?131.5kJ/kg绝干气。
据此在附图2上标出点D，过点D及点B的直线即为干燥过程的操作线。该线与
t2?65oC的线交于点C,点C为空气离开干燥器的状态点，由点C读出
H2?0.023kg/kg绝干气，I2?126kJ/kg绝干气
化工热力学下册第二版夏清 第章 干燥答案
