化工原理第七章干燥课后习题及答案

第七章干燥

湿空气的性质

I 1.01

1.88H t 2492H

的下列各参数：(1)湿度H; (2)饱和湿度 H s ; (3)露点t d ; (4)焓I ; (5)空气中的水汽 分压P V o

解 总压 p 101.33kPa,t 303K 30C,

0.7

(1) 30 C 时，水的饱和蒸气压 p s 4.241kPa

湿度 H 0.622 — -P ^

0.622 0.7 4.241 0.0188?g 水/ kg 干气

P P s 101.33 0.7 4.241

⑵饱和湿度 H s 0.622

Ps

4.241 0.622 0.0272kg 水/ kg 干气

P P s 101.33 4.241

⑶ 露点t d 时的饱和湿度 H s 0.0188kg 水/ kg 干气

H s 0.622— P P s pH s 101 33 0 0188

p s

s . 2.97kPa

0.622 H s 0.622 0.0188

从水的饱和蒸气压为查得水的饱和温度为

23.3 C,故空气的露点

t d 233C

(4) t 30C, H 0.0188kg 水/ kg 干气时，空气的焓为

H 1.01

1.88H t 2492H

=(1.01 1.88 0.0188) 30 2492 0.0188 78.2kJ/kg 干气

【7-1】湿空气的总压为 101.3kPa , (1) 试计算空气为 40C 、相对湿度为 60%时 的湿度与焓; (2)已知湿空气中水蒸气分压为, 求该空气在

50 C 时的相对湿度

与湿

度Ho

(1

) 湿空气总压 p 101.3kPa

0.6 , 40C 时水蒸气的饱和蒸气压 湿度

H 0.622 —p

^

0.622

P P s

P s 7.375kPa

0.6 7.375 101.3 0.6 7.375 °.

0284

©水/kg

干

气

=(1.01 1.88 0.0284) 40 湿空气中水汽分压 2492 0.0284 113.3kJ/kg 50C 时水的饱和蒸气压 相对湿度

P V P s

湿度 H 0.622』 P I p v 9.3kPa P s 12.34kPa 鑰

0754

9.3 =0.622 P V 101.3 9.3

【7-2】空气的总压为，干球温度为

0.0629kg 水/ kg 干气

303K ，相对湿度 70%，试用计算式求空气

(5) t=30 C 时的 p s 4.241kPa

水汽分压

p V

p s 0.7 4.241 2.97kPa

【7-3】在总压为下测得湿空气的干球温度为 50C ，湿球温度为

30C ，试计算湿

空气的湿度与水汽分压。

0.077/18.02

0.077/18.02 1/28.95 水汽分压

m yp 0.11 101.3 11.1kPa

【7-4】利用湿空气的

| H 图填写下表的空白。

热器，预热至 50 C 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

80%。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 p 101.3kPa ，干球温度 t=20 C,湿球温度

t w 15C o

(1) 原空气的湿度 H o 0.0085kg 水/kg 干气，露点t d 。12C ，相对湿度 。

60%，焓

10 43kJ / kg 干气，水汽分压 p v 0 1.3kPa °

(2) 空气离开预热器的温度 t=50 C,求得湿度 H , H 0 0.0085kg 水/kg 干气，相对

湿度 ,12%，焓I , 72kJ / kg 干气。

(3) 原空气的比体积

解湿球温度t w 50C 时, 湿球表面处的湿空气，在总压 H w

0622

走

0-22

pis

空气在t 50C 时的湿度为

水的饱和蒸气压 P s 12.34kPa,比汽化热r w 2378kJ/kg p 101.3kPa 及湿球温度 t W 50C 时的湿度为 12.34

〔2 34 0-0863kg 水/ kg 干气

H H W

k H I W

湿空气的水汽摩尔分数为

(t t w ) 0.0863 1 09

2378 50 30

0.077kg 水/kg 干气

0.11

273 20 H

0.774 1.244H 。

-

(0.774 1.244 0.01)

0.844m 3

湿气/ kg 干气

273

273

100m 3

原空气在预热器所增加的热量为 100 100 Q h I o =

72 43

3436kJ

H

0.844

⑷ 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

72kJ/kg 干气，露点 t d2

24C ,湿度 出 0.018kg 水/kg 干气。

100

已 H 2

迴 0.0441 0.00828

4.02kg 水 0.89 0.89

【7-7】湿空度的总压为，温度为 (1)

空气的相对湿度 ! ；

(2)空气温度升到

总压提高到 115kPa 时的相对湿度 0; I

后每千克干空气所冷凝的水分量。

T) 2

80%，求得温度t 2 27C,焓I 2 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

100 H 2

H

【7-6】在去湿设备中，将空气中的部分水汽除去，操作压力为，空气进口温度

100m 3

湿空气所除去的水分

H 1

卫0 0.018

0.844

0.0085 1.126kg 水

为20C ，空气中水汽分压为，出口处水汽分压为。试计算 量。

解 总压 p 101.3kPa, p vi 6.7kPa,

p v 2

1.33kPa

空气进口湿度 H 1

0.622—^ p p v1

空气出口湿度 0.622 6.7

101.3 6.7 0.0441kg 水/ kg 干气

H 2

0.622 p v2 p p v2

进口湿空气的比体积

0622

1.33 101.3 1.33 8.28 10 3

kg 水/ kg 干气 H

0.774 1.244比

T 273

0.774

293 ,

1 244 0.0441 ——=0.89m 3

湿气/ kg 干气

273

100m 3

湿空气中含有的干空气量为

^kg (干气)，除去的水分量为 10C ，湿度为

0.005kg 水/kg 干气。试计算：

35 C 时的相对湿度 0。；(3)温度仍为 35 C, 温度

仍为第(1)问的10C ，若总压从增大到 500kPa ，试求此条件下的湿空气饱和湿度 H s ，并与原空气的湿度

H 比较，求出加压