干燥习题(附答案)
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一、填空及问答题:
1. 干燥过程是_________相结合的过程,传质方向为________,传热方向为__________。
2. 在总压101.33 kPa,温度20℃下(已知20℃下水的饱和蒸汽压为2.334 kPa),某湿空气的水汽分压为1.603 kPa,现空气温度保持不变,将总压升高到250 kPa,则该空气的水汽分压为________。
3. 当湿空气的总压一定时,相对湿度ϕ仅与________及________有关。
4. 恒速干燥阶段物料表面的温度等于________________________________。该阶段除去的物料中的水的平衡蒸汽压等于_____________________________。影响恒速阶段干燥速率的因素的有_______________________________________________________________。
5. 已知在常压、25℃下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为:相对湿度100%
ϕ=
时,平衡含水量*
100%0.025
X ϕ==kg水/kg绝干料;相对湿度50%
ϕ=时,平衡含水量
*0.009
X=kg水/kg绝干料。现将湿基含水量为20%的该物料,与25℃、50%
ϕ=的空气接触,则该物料的自由含水量为_________kg水/kg绝干料,非结合水分量为_________kg水/kg 绝干料。
6. 进干燥器的气体状态一定,干燥任务一定。若干燥器部无补充加热,则气体离开干燥器的湿度H越大,干燥器的热效率越,传质推动力越_______。
7. 降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率,但废气在离开设备之前的温度的限制是________,原因是_____________。
8. 在测量湿球温度时,空气速度需大于5 m/s,这是为了。
9. 物料的平分一定是___________水分;物料的非结合水分一定是_____________水分。
10.当某物料的干燥过程存在较长的降速阶段时,气流干燥器和流化床干燥器两者中选用________ 较为有利,原因是_____________________________________。
11.欲在298K时用相对温度为60℅的空气干燥木材,使其中水分降到11.5
℅(湿基),你认为是否可能?为什么?已知在此条件下木材的平分为12℅(干基)。
12. 湿空气在进入干燥器前,往往进行预热,这样做有什么好处?
13、什么是湿空气的绝热饱和温度和湿球温度?两者有何关系?如何测定?
14要提高恒速干燥阶段的干燥速率,你认为可采取哪些措施?
15.测定湿球温度时,当水的初温不同时,对测量结果有无影响?为什么
16. 在对流干燥过程中。为什么说干燥介质一湿空气既是载热体又是载湿体?
17. 如何强化干燥过程?
18. 为什么临界含水量Xc的确定对于如何强化具体的干燥过程具有重要的意义?下列两
种情况下Xc将会变大还是变小? (1)提高干燥时气流速度而使恒速阶段的干燥速率增大时;(2)物料的厚度减小时。试从干燥机理加以分析。
二、计算题:
1. 已知湿空气的(干球)温度为50℃,湿度为0.02kg/kg 干气,试计算下列两种情况下的相对湿度及同温度下容纳水分的最大能力(即饱和湿度),并分析压力对干燥操作的影响。(1)总压为101.3kPa ;(2)总压为26.7 kPa 。
解:(1)kPa 3.101=p 时: 由 v
v
p p p H -=622
.0
kPa 156.302
.0622.03
.10102.0622.0=+⨯=+=
∴H Hp p v
查得50℃水的饱和蒸汽压为12.34kPa ,则相对湿度 %57.25%10034
.12156.3%100=⨯=⨯=
s v p p ϕ 饱和湿度: 干气6kg/kg 08.034
.123.10134
.12622.0622
.0=-⨯=-=S S S p p p H (2)kPa 7.26=‘
p
时:
kPa 832.002
.0622.07.2602.0622.0=+⨯=+=H Hp p v
‘
’ %74.6%10034
.12832.0%100=⨯=⨯=s v
p p ‘’
ϕ
干气‘’kg/kg 535.034
.127.2634
.12622.0622
.0=-⨯
=-=S
S
S p p p H
由此可知,当操作压力下降时,,H S ,可吸收更多的水分,即减压对干燥有利。
2. 常压下湿空气的温度为80℃、相对湿度为10%。试求该湿空气中水汽的分压、湿度、湿比容、比热及焓。
查得80℃下水的饱和蒸汽压为47.38kPa 。
水汽分压 kPa p p S v 738.438.471.0=⨯==ϕ 湿度 干气1kg/kg 03.0738
.43.101738.4622.0622.0=-=-=v v p p p H 湿比容
干气
==/kg m 049.1273
80
273)031.0244.1773.0(273273)244.1773.0(3+⨯⨯++⨯
+=νt
H H 比热 C kJ/kg 068.1031.088.101.188.101.1︒⋅⨯+=干气=+=
H c H