化工原理 第七章 干燥课后习题及答案资料讲解

第七章 干 燥

湿空气的性质

【7-1】湿空气的总压为.1013kPa ，(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓；(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ，求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。

解 湿空气总压.1013p kPa =

(1).06ϕ=，40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p kPa = 湿度 ..../ (067375)

0622

0622002841013067375

s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．水干气

焓 ()..1011882492I H t H =++

(...)../= 10118800284402492002841133kJ kg +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p kPa = 相对湿度 ..93

07541234

V s p p ϕ===． 湿度 . (93)

0622

=062200629101393

V V p H kg kg p p =⨯=--．水／干气 【7-2】空气的总压为101.33kPa ，干球温度为303K ，相对湿度%70ϕ=，试用计算式求空气的下列各参数：(1)湿度H ；(2)饱和湿度s H ；(3)露点d t ；(4)焓I ；(5)空气中的水汽分压V p 。

解 总压.,.101333033007p kPa t K ϕ====℃， (1) 30℃时，水的饱和蒸气压.4241s p kPa = 湿度 ...? (074241)

0622

06220018810133074241

s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．．水／干气

(2) 饱和湿度 (4241)

0622

062200272101334241

s s s p H kg kg p p ==⨯=--．水／干气 (3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水／干气 .0622s

s s

p H p p =- (1013300188)

2970622062200188

s s s pH p kPa H ⨯=

==++

从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃，故空气的露点.233℃d t =

(4) .3000188t H kg kg ==℃，水／干气时，空气的焓为

()..1011882492H H t H =++

(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p kPa =

水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=

【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃，试计算湿空气的湿度与水汽分压。

解 湿球温度50℃W t =时，水的饱和蒸气压.1234s p kPa =，比汽化热/2378W r kJ kg = 湿球表面处的湿空气，在总压.1013p kPa =及湿球温度50℃W t =时的湿度为 (1234)

0622

06220086310131234

s W s p H kg kg p p ==⨯=--．．．水／干气 空气在50℃t =时的湿度为 ().()..109

0086350300077水／2378

W W H W

H H t t kg kg k r α=-

-=-

-=⨯干气 湿空气的水汽摩尔分数为 ./..././.00771802

0110077180212895

y =

=+

水汽分压 ...0111013111V p yp kPa ==⨯=

【7-4】利用湿空气的I H -图填写下表的空白。

【7-5】空气的总压力为101.3kPa ，干球温度为20℃．湿球温度为15℃。该空气经过一预热器，预热至50℃后送入干燥器。热空气在干燥器中经历等焓降温过程。离开干燥器时相对湿度%80ϕ=。利用1-H 图，试求：(1)原空气的湿度、露点、相对湿度、焓及水汽分压；(2)空气离开预热器的湿度、相对湿度及焓；(3)100m 3原空气经预热器加热，所增加的热量；(4)离开干燥器时空气的温度、焓、露点及湿度；(5)100m 3原空气在干燥器中等焓降温增湿过程中使物料所蒸发的水分量。

解 空气总压.1013p kPa =，干球温度t=20℃，湿球温度15℃W t =。

(1)原空气的湿度./000085H kg kg =水干气，露点012℃d t =，相对湿度%060ϕ=，焓/043I kJ kg =干气，水汽分压.013V p kPa =。

(2) 空气离开预热器的温度t=50℃，求得湿度./1000085H H kg kg ==水干气，相对湿度%112ϕ=，焓/172I kJ kg =干气。

(3) 原空气的比体积

()

..(..)30027320

07741244077412440010844273273

H T H m kg υ+=+=+⨯=．．湿气／干气 3100m 原空气在预热器所增加的热量为 ()().10100

100

724334360844

H

Q I I kJ υ=

-⨯-==

(4) 空气在干燥器中为等焓降温增湿过程，离开干燥器时，已知相对湿度280%ϕ=，

求得温度227℃t =，焓/272I kJ kg =干气，露点2

24℃d t =，湿度./20018H kg kg =水干气。

(5) 3100m 原空气，在干燥器中，等焓降温增湿过程中，使物料所蒸发的水分量为 ()()..21100

100

0．

0180．008511260844

H

W H H kg υ=

-=

-=水 【7-6】在去湿设备中，将空气中的部分水汽除去，操作压力为101.3kPa ，空气进口温度为20℃，空气中水汽分压为6.7kPa ，出口处水汽分压为1.33kPa 。试计算100m 3湿空气所除去的水分量。

解 总压...12101367133v v p kPa p kPa p kPa ===，， 空气进口湿度 .. (11167)

0622

062200441101367v v p H kg kg p p ==⨯=--．水／干气 空气出口湿度 (3222133)

0622

0622828101013133

v v p H kg kg p p -==⨯=⨯--．水／干气 进口湿空气的比体积 ()

() (31293)

07741244077412440．0441=0.89湿气／273273

H T H m kg υ=+=+⨯干气 100m 3湿空气中含有的干空气量为

.100

089

kg （干气）

，除去的水分量为 ()() (12100100)

00441000828402089089

H H kg -=-=．

．水 【7-7】湿空度的总压为101.3kPa ，温度为10℃，湿度为0.005kg 水/kg 干气。试计算：(1)空气的相对湿度1ϕ；(2)空气温度升到35℃时的相对湿度φ。；(3)温度仍为35℃，总压提高到115kPa 时的相对湿度φ；(4)温度仍为第(1)问的10℃，若总压从101.3kPa 增大到500kPa ，试求此条件下的湿空气饱和湿度s H ，并与原空气的湿度H 比较，求出加压后每千克干空气所冷凝的水分量。

解 (1)总压../10130005p kPa H kg kg ==，湿度水干气 温度t=10℃时水的饱和蒸气压.11227s p kPa = 相对湿度 ().. .(.).11

00051013

06580622062200051227s Hp H p ϕ⨯===++⨯．．

另一解法：