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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 pV?0.4?19.92?7.97KPa (2) 湿度
H?0.622P0.622?7.97V??0.118kg/kg绝干气
p?P50?7.97V（1） 密度
273?t1.013?105273?601.013?105vH?(0.772?1.244H)???(0.772?1.244?0.118)??273P27350?103
?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 ℃ (60) (40) ℃ (35) KPa ℃ (25) 2 ^`
3 4 解： 序(20) (30) (75) (4) 干球温湿球温湿度/oC /kg/kg绝干气 度相对湿焓度/% 水汽露分压/oC 点号 度/oC /KJ/kg绝干气 /Pa 4.18 3.16 1.8 29 （25） 16 1 2 3 4
（60） （40） （20） （30） （35） 28 17 29 0.027 0.02 0.011 0.026 21 43 （75） 94 130 92 48 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
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I1?74KJ/kg绝干气
1kg绝干空气在预热器中焓的变化为：
?I?74?43?31KJ/kg绝干气 原湿空气的比容为
273?t1.013?105273?20 vH?(0.772?1.244H)???(0.772?1.244?0.009)?273P273 ?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
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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
H0?0.622?0P0,SP??0P0,S?0.622?0.5?3168.4?0.00988kg/kg绝干气
101300?0.5?3168.4I0?(1.01?1.88H0)?t0?2490H0
?(1.01?1.88?0.00988)?25?2490?0.00988 ?50.3KJ/kg绝干气
当t2?50oC，?2?80%时，空气的湿度和焓分别为
H2?0.622?2P2,SP??2P2,S?0.622?12340?0.5?0.0.067kg/kg绝干气
101300?12340?0.5I2?(1.01?1.88H2)?t2?2490H2
?(1.01?1.88?0.0672)?50?2490?0.0672
?224.1KJ/kg绝干气
将以上数据代入式子（1）、（2），即 0.00988?3?0.0672?4Hm 50.3?3?224.1?4Im
分别解得 Hm?0.0529kg/kg绝干气 Im?180.7 kg/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
H1?0.0529kg/kg绝干气
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
I1?(1.01?1.88H1)?t1?2490H1
?(1.01?1.88?0.0529)?93.1?2490?0.0529
?235.01KJ/kg绝干气
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
X1?w120??0.25kg/kg绝干物料1?w1100?20w25??0.05263kg/kg绝干物料 1?w2100?5
X2?G?G1(1?w1)?1000?(1?0.2)?800kg绝干物料/h
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 L?W157.9??2760.5kg绝干气/h
H2?H00.0672?0.01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
化工热力学(下册)第二版夏清第5章干燥标准答案
