1.绝干空气消耗量
食品工程原理复习题(计算题、问答题)
【2-25】 在套管换热器中采用并流的方式用水冷却油。 水的进、 出口温度分别为15 ℃和40 ℃， 油的进、出口温度分别为150 ℃和100 ℃。现因生产任务要求油的出口温度降至80 ℃， 假设油和水的流量、 进口温度及物性均不变， 且仍为并流， 换热器除管长外， 其他尺寸不变， 若原换热器的管长为 1 m，求现在需要的管长。设换热器的热损失可忽略。
教材 p19，1-5， 【1-8】用离心泵将密度为1200kg/m 的水溶液由敞开贮槽A送至高位槽B。已知离心泵吸入 管路上各种流动阻力之和
3
Σ
Lf，s=10 J/kg、 压出管路的ΣL f , D=30J/kg。 两槽液面维持恒定，
3
其间垂直距离为20m。每小时溶液的输送量为30m 。若离心泵效率为0.65，求泵的轴功率。
【例】采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理湿物料 1000kg，干燥操作使物料的湿基含 量由 40%减至 5%，干燥介质是湿空气，初温为 20℃，湿度为 0.009kg 水/kg 绝干空气，经 预热器加热至 120℃后进入干燥器中， 离开干燥器时废气温度为 40℃， 若在干燥器中空气状 态沿等焓线变化。试求：(1)水分蒸发量（kg/s） ；(2)绝干空气消耗量（kg 绝干气/s） ；(3)干 燥产品量（kg/s）？ 解： (1)Ｗ＝Gc(X1－X2) X1＝0.4/(1－0.4)＝0.667 X2＝0.05/(1－0.05)＝0.0526 Gc＝1000(1－0.4)＝600 kg 绝干料/h ∴Ｗ＝600(0.667－0.0526)＝368.64 kg/h＝0.1024 kg/s (2)L＝Ｗ(H2－H1) H1＝H0＝0.009 kg 水/kg 绝干气 t1＝120℃，t2＝20℃ H2 未知，可通过 I1＝I2 求算 I1＝(1.01+1.88H1)t1+2490H1＝1.01t1+(1.88t1+2490)H1 I2＝(1.01+1.88H2)t2+2490H2＝1.01t2+(1.88t2+2490)H2 ∴H2＝(1.01× 120+(1.88× 120+2490)× 0.009-1.01× 40)/(1.88× 40+2490) ＝0.041 kg 水/kg 绝干气 ∴L＝0.1024/(0.041-0.009)＝3.1974 kg 绝干气/s (3) G2＝Gc(1＋X2) ＝600/3600× (1＋0.0526) ＝0.175 kg/s 【1】椰子油流过一内径为20mm的水平管道，其上装有一 收缩管，将管径逐渐收缩至12mm，如果从未收缩管段和收缩至最小处之间测得的压力差 为800Pa，试求椰子油的流量。 椰子油密度为940kg/m3
干燥例题讲解
干燥[例1] 相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时，表示该湿空气吸收水汽的能力；当φ＝0时，表示该空气为。
[解题思路]相对湿度φ表示了空气中水汽含量的相对大小，φ＝1，表示空气已经达到饱和状态，不能再吸收任何水汽；φ越小，表示空气尚可吸收更多的水汽。
这一概念必须熟练掌握，在有关于燥的计算中要多次涉及。
【答案】弱；绝干空气[例2] 已知某物料含水量为0.4千克／千克干料，从该物料干燥速率曲线可知：临界含水量为0.25千克／千克干料，平衡含水量为0.05千克／千克干料，则物料的非结合水分为，结合水分为，自由水分为，可除去的结合水分为。
[解题思路]结合水与非结合水、平衡水分与自由水分是物料中水分含量的两种不同的区分方式。
它们之间的关系可用下面的方程简单地表示：物料总含水量＝非结合水量十结合水量＝自由含水量十平衡含水量自由含水量＝非结合水量十可除去的部分结合水量平衡含水量＝不可除去的部分结合水量[答案] 0.15；0.25；0.35；0.2(单位：千克／千克干料)[例3] 在101．3kPa下，不饱和湿空气的湿度为298K，相对湿度为50％，当加热到373K时，该空气的下列状态参数将如何变化?(只填变化的趋势)湿度，相对湿度，湿球温度，露点，焓。
[解题思路] 此题主要判断湿空气的状态变化，可以从湿度、相对湿度等的定义出发获得结果，也可借助空气—水系统的焓—湿因得到答案。
需要注意的是，露点是一个与空气温度无关的参量。
【答案】不变；降低；升高；不变；增加[例4] 冬季将洗好的湿衣服晾在室外，室外温度在零度以上，衣服有无可能结冰？。
[解题思路] 这是一个活用概念的题。
在不饱和空气中，湿衣服的湿球温度t w<t，而当t w<0时可能结冰。
[答案] 有[例5] 当湿度和温度相同时，相对湿度φ与总压p的关系是( )。
A．成正比B成反比C．无关 D . φ与p s成正比[解题思路]在相同的H值和温度t(即相同的饱和蒸气压p s)下，当总压由p降低至p’，设其对应的相对湿度由φ变为φ’，其间变化可由下列关系表示为[答案] A[例6] 湿空气的湿球温度与其绝热饱和温度有何区别和联系?[解题思路] 对于水蒸气—空气系统，湿球温度t w和绝热饱和温度t as在数值上近似相等，且两者均为初始湿空气温度和湿度的函数。
化工原理干燥复习题
一、填空题:1、干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽)压力__________________。
2、干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属______________。
3、相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时,表示该湿空气的吸收水汽的能力_________；当φ=0时。
表示该空气为___________。
4、干燥速率曲线是在恒定干燥条件下测定的，其恒定干燥条件是指：_________________均恒定。
5、在一定温度下，物料中结合水分和非结合水分的划分是根据___________而定的；平衡水分和自由水分是根据__________而定的.6、在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为__________;首先除去的水分为____________；不能用干燥方法除的水分为__________.7、已知某物料含水量X1=0.4kg水/kg绝干料，从该物料干燥速率曲线可知：临界含水量X C=0.25kg水/kg绝干料,平衡含水量X＊=0。
05kg水/kg绝干料，则物料的非结合水分为__________,结合水分为__________，自由水分为___________，可除去的结合水分为________。
8、作为干燥介质的湿空气，其预热的目的_________________________________________________。
9、当空气的湿含量一定时，其温度愈高,则相对温度愈_______，表明空气的吸湿能力愈__________，所以湿空气在进入干燥器之____________都要经______________。
10、在等速干燥阶段，干燥速率____________，物料表面始终保持被润湿，物料表面的温度等于________________,而在干燥的降速阶段物料的温度_________________。
11、固体物料的干燥,一般分为_________________两个阶段.12、在对流干燥器中最常用的干燥介质是_______________,它既是__________又是______。
化工原理课后习题答案上[下册](钟理版)
](https://img.taocdn.com/s3/m/0dd82e6d0b4c2e3f56276326.png)
下册第一章蒸馏1. 苯酚(C 6H 5OH)(A )和对甲酚(C 6H 4(CH 3)OH)(B )的饱和蒸气压数据为解：总压 P=75mmHg=10kp 。
由拉乌尔定律得出 0A p x A ＋0B p x B =P 所以 x A =000B A B p p p p --；y A =p p A 0000BA Bp p p p --。
因此所求得的t-x-y 数据如下：t, ℃ x y 113.7 1 1114.6 0.837 0.871 115.4 0.692 0.748 117.0 0.440 0.509 117.8 0.321 0.385 118.6 0.201 0.249 119.4 0.095 0.122 120.0 0 0.2. 承接第一题，利用各组数据计算（1）在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α，算出α对i α的最大相对误差。
（2）以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组y i 值的最大相对误差。
解：（1）对理想物系，有 α＝00BAp p 。
所以可得出t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0i α 1.299 1.310 1.317 1.316 1.322 1.323 1.324 1.325 1.326算术平均值α=9∑iα=1.318。
α对i α的最大相对误差＝%6.0%100)(max=⨯-αααi 。
（2）由xxx x y 318.01318.1)1(1+=-+=αα得出如下数据：t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 x 1 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.095 0 y 1 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122 0 各组y i 值的最大相对误差==∇iy y m ax)(0.3%。
化工原理练习题-干燥
固体干燥填空题：1 、温度为40°c，水汽分压为5kPa的湿空气与水温为30°c的水接触，则传热方向为： ___________ 传质方向为。
已知30C和40C下水的饱和蒸汽压分别为4.24kPa和7.38kPa。
答案：气到水；气到水2 、冬季将洗好的湿衣服晾在室外，室外温度在零度以上，衣服有无可能结冰? _，其原因是 _______________________ 。
答案：有，不饱和空气的湿球温度t W p t，当t W p 0时可能结冰3、在101.325kPa下，不饱和湿空气的温度为 40C，相对湿度为60%（1 ）若加热至80C，则空气的下列状态参数如何变化？湿度 _________ ，相对湿度______ ，湿球温度t w ______________，露点温度t d _____________ ，焓I ______ 。
（2）若在等温条件下使总压减至时，则该空气下列参数将如何变化？湿度 _____ ，相对湿度_________ ，湿球温度t w _____________ ，露点温度t d ______________ ，焓I ______ 。
（变大，变小，不变）答案：（1）不变，变小，变大，不变，变大；（2）不变，变小，变小，变小，不变。
4、总压恒定时，某湿空气的干球温度一定，若其露点温度t d增大，则以下参数如何变化？巳水汽___________ ，H _____ ，______ ，t w _____________ ，I ______ 。
（增大，减小，不变）答案：增大，增大，增大，增大，增大5、总压恒定时，某湿空气的干球温度一定，而湿球温度t w增大，则以下参数如何变化？P水汽 __________ ，H _____ ，______ ，t d _____________ ，I _____ 。
（增大，减小，不变）答案：增大，增大，增大，增大，增大6、不饱和湿空气的干球温度t，湿球温度t w，露点温度t d的大小顺序为___________________ 。
干燥操作技术—物料衡算
干燥流程图
L ——绝干空气质量流量，[kg干气/s]； G1、G2 ——物料进出干燥器总量，[kg物料/s]。
由上式可以得出Ｇ1，Ｇ2之间的关系
G1
G2
1 w2 1 w1
G2
G1
1 1
w1 w2
式中w1 w2、 ——干燥前后物料的湿基含水量，kg水/kg料；
干燥器的总物料衡算为
G1 G2 W
则蒸发的水分量为
W
G1 G2
G1
w1 w2 1 w2
G2
w1 w2 1 w1
若以干基含水量表示，则水分蒸发量可用下式计算，
也可得出：
W L(H 2 H1) Gc ( X1 X 2 )
式中L——干空气的质量流量，kg/h； Gc——湿物料中绝干物料的质量，kg/h H1、H2——进、出干燥器的湿物料的湿度，kg水/kg干空气； X1、X2——干燥前后物料的干基含水量，kg水/kg干物料；
Gc G1 (1 w1 ) G2 (1 w2 )
式中G1——பைடு நூலகம்干燥器的湿物料的质量，kg/h； G2——出干燥器的湿物料的质量，kg/h；
L, t0 , H0 新鲜空气
预热器 L, t1 , H1
产品 G2, w2, (X2), θ2
干 废气 燥 器
L, t2 , H2
湿物料 G1, w1, (X1), θ1
湿度为Ｈ2＝0.052kg水/kg干空气，空气通过预热器湿度不变，即
H0 H1
L W W 216 .7 4610 kg干空气 / h H 2 H1 H 2 H 0 0.052 0.005
l 1
1
21.3kg干空气 / kg水
H 2 H 0 0.052 0.005
制药工程原理课后答案
故泵安装在离水面5m处合用。
【例2-4】试选一台能满足Qe=80m3/h、He=180m要求的输水泵，列出其主要性能。并求该泵在实际运行时所需的轴功率和因采用阀门调节流量而多消耗的轴功率。
解：（1）泵的型号由于输送的是水，故选用B型水泵。按Qe=80m3/h、He=180m的要求在B型水泵的系列特性曲线图2-15上标出相应的点，该点所在处泵的型号为4B20-2900，故采用4B20型水泵，转速为2900r/min。
11．15℃的空气直接由大气进入风机而通过内径为800mm的水平管道送到炉底。炉底的表压为10.8×103Pa。空气输送量为20000m3/h（15℃，101.33×103Pa），管长与管件、阀门的当量长度之和为100m，管壁绝对粗糙度取0.3mm。欲用库存一台离心通风机，其性能如下：
转速1450r/min
习题与思考题
第二章 液体搅拌
第三章 流体输送设备
【例2－1】离心泵特性曲线的测定
附图为测定离心泵特性曲线的实验装置，实验中已测出如下一组数据：
泵进口处真空表读数p1=2.67×104Pa(真空度)
泵出口处压强表读数p2=2.55×105Pa(表压)
泵的流量Q=12.5×10－3m3/s
功率表测得电动机所消耗功率为6.2kW
He=13+
（2）标绘管路特性曲线
根据管路特性方程，可计算不同流量所需的压头值，现将计算结果列表如下：
Qe/L·s－1
0
4
8
12
16
20
24
28
He/m
13
13.14
13.55
14.23
15.2
16.43
17.94
化工原理干燥典型习题
干燥1、干燥实验中，哪些干燥条件应恒定不变？在此条件下进行长时间干燥，最终能否得到绝干物料？2、结合水与平分有何区别和联系？答：平分是空气状态和物料特性的函数，对一定的物料，平分随空气状态而变化。
平分是在一定空气状态下不能被干燥除去的水分，是干燥的极限。
结合水只与物料的特性有关，而与空气的状态无关。
结合水是能与饱和湿空气平衡的湿物料所含水分的最低值，湿物料的含水量低于此值便会从饱和湿空气中吸收水分。
一般地，结合水的一部分是自由水分，其能被干燥除去；另一部分是平分，其不能被一定状态的空气干燥除去。
3、如何区别平分和自由水分？（5分）4、请示意性的画出湿空气的湿焓图，对于任意空气状态指出它的状态点：水气分压p，湿度H；焓I；露点t d；湿球温度t W；相对湿度φ。
水气分压p，湿度H；焓I；露点t d；湿球温度t W；相对湿度φ画出图（2分）并指出上述六个参数。
（4分）5、湿球温度6、绝热饱和温度下册干燥湿度、相对湿度、焓带循环的干燥器物料衡算（求循环量）热量衡算（求温度）预热器热量【例5－5】三、请回答下列问题（10分）３、（２０分）某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料的流量为1kg/s，初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的湿基含水量为0.5%。
空气的状况为：初始温度为25℃，湿度为0.005kg水分/kg干空气，经预热后进干燥器的温度为140℃，若离开干燥器的温度选定为60℃，试计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。
假设空气在干燥器经历等焓过程，I=（1.01+1.88H）t+2490H。
一、（20分）采用常压干燥器干燥物料，每小时处理2000kg ，干燥操作使物料的湿基含量由40%减至5%，干燥介质是湿空气，初温为20︒C ，湿度H 0=0.009kg 水/kg 绝干空气，经预热器加热至120︒C 后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40︒C ，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。
已知湿空气焓的计算式为I=(1.01+1.88H)t+2490H ，试求： （1） 水分蒸发量W(kg/s)；（2） 绝干空气消耗量L(kg 绝干空气/s)； （3） 干燥收率为95% 时的产品量；（4） 如鼓风机装在新鲜空气入口处，风机的风量应为多少m 3/s 。
化工原理下册模拟试题试题(5-8)及答案
化工原理下册试题五1．多项选择题：（1）X06b05088选择题（在正确答案下方划一横道）低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，而入口液体组成Xa 增高时，则气相总传质单元数OG N 将（A 增加、B 减少、C 不变、D 不定） 气相总传质单元高度OG H 将（A 增加、B 减少、C 不变、D 不定） 气相出口组成a y 将（A 增加、B 减少、C 不变、D 不定） 液相出口组成b x 将（A 增加、B 减少、C 不变、D 不定） （2）X07a05062请将你认为最恰切答案填在（ ）内。
（1）某真空操作精馏塔，因故真空度减小，而F ，D ，f x，q ，加料位置，回流比R 都不变。
则塔底残液w x 变化为：（ ） （A ）变小 (B)变大 (C)不变 (D)不确定(2)精馏操作时，若F ，D ，f x，q ，加料板位置，R 都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成D x 变化为：（ ） （A ）变小 (B)变大 (C)不变 (D)不确定（3）X08b05027判断下列命题是否正确：A)上升气速过大会引起漏夜 B)上升气速过大会引起液泛C)上升气速过大会造成过量的液沫夹 D)上升气速过大会造成过量的气泡夹带E)上升气速过大会使板效率下降 （4）X09a05057①已知湿空气的下列哪两个参数，利用H-I 图可以查得其它未知参数（ ）。
(A)(w t ，t)； (B)(d t ，H)； (C)(p ，H)； (D)(I ，w t )。
②干燥器进口的温度计最小分度是0.1℃，下面是同一温度时的几种记录，哪一种是正确的（ ）。
(A). 75℃；(B). 75.0℃；(C). 75.014℃；(D). 74.98℃③已知物料的临界含水量为0.2㎏水/㎏绝干料，空气的干球温度为t ，湿球温度为w t ，露点为d t ，现将该物料自初始含水量1X =0.45㎏水/㎏绝干料干燥至2X =0.1㎏水/㎏绝干料，则在干燥末了时物料表面温度m t ：（ ）。
化工原理试卷
第十三章：干燥一、本章学习目的通过本章的学习，应熟练掌握表示湿空气性质的参数，正确应用空气的H–I 图确定空气的状态点及其性质参数；熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题；了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算；了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。
二、本章思考题1、工业上常用的去湿方法有哪几种？2、对干燥设备的基本要求是什么？常用干燥设备有哪些？各有何特征？3、选择干燥器的主要依据是什么？4、干燥过程中干燥介质的作用是什么？5、表征湿空气的性质的参数有哪些？6、什么叫湿度和相对湿度？湿空气的相对湿度大，其湿度也大，这种说法对吗？为什么？7、测定干球温度和湿球温度的何作用？8、干球温度、湿球温度和露点三者有何区别？9、湿球温度和绝热饱和温度有何区别？测定湿球温度和绝热饱和温度时，若水的初温不同，对测定的结果是否有影响？为什么？10、湿度图上有哪些参数线？怎样利用这些线来确定湿空气的状态参数？11、当湿空气的总压变化时，湿空气H–I图上的各线将如何变化? 在t、H 相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利? 为什么?12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器？13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料，被除去的水分是结合水还是非结合水？为什么？14、干燥过程分哪几种阶段？它们有什么特征？15、什么叫临界含水量和平衡含水量？16、干燥时间包括几个部分？怎样计算？17、干燥哪一类物料用部分废气循环？废气的作用是什么？18、影响干燥操作的主要因素是什么？调节、控制时应注意哪些问题？三、例题例题13-1：已知湿空气的总压为101.3kN/m2 ,相对湿度为50%，干球温度为20o C。
试用I-H图求解：(a)水蒸汽分压p；(b)湿度Ｈ；(c)热焓Ｉ；(d)露点t d；(e)湿球温度tw ；(f)如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117o C，求所需热量Ｑ。
解：由已知条件：Ｐ＝101.3kN/m2，Ψ0＝50%，t0=20o C在I-H图上定出湿空气的状态点Ａ点。
化工原理课后习题答案
第七章 吸收1,解：（1）008.0=*y 1047.018100017101710=+=x （2）KPa P 9.301= H,E 不变，则2563.0109.3011074.734⨯⨯==P E m (3)0195.0109.301109.533=⨯⨯=*y 01047.0=x 2，解：09.0=y 05.0=x x y 97.0=* 同理也可用液相浓度进行判断3，解：HCl 在空气中的扩散系数需估算。
现atm P 1=，,293k T =故()()smD G 25217571071.11.205.2112915.36129310212121--⨯=+⨯+⨯=HCl 在水中的扩散系数L D .水的缔和参数,6.2=α分子量,18=s M粘度(),005.1293CP K =μ 分子体积mol cm V A 33.286.247.3=+= 4，解:吸收速率方程()()()12A A BM A P P P P RTx D N --= 1和2表示气膜的水侧和气侧，A 和B 表示氨和空气()24.986.1002.9621m kN P BM =+=代入式x=0.000044m 得气膜厚度为0.44mm.5，解：查s cm D C 2256.025=为水汽在空气中扩散系数下C 80，s cm cm T T D D 25275.175.112121044.3344.029*******.0-⨯==⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= C 80水的蒸汽压为kPa P 38.471=，02=P时间s NA M t 21693.041025.718224=⨯⨯⨯==-π 6,解：画图7,解：塔低：6110315-⨯=y s m kg G 234.0=' 塔顶：621031-⨯=y 02=x2.5N 的NaOH 液含3100405.2m kgNaOH g =⨯ 2.5N 的NaOH 液的比重＝1.1液体的平均分子量：通过塔的物料衡算，得到()()ZA L y y P K A y y G m G m -=-21如果NaOH 溶液相当浓，可设溶液面上2CO 蒸汽压可以忽略，即气相阻力控制传递过程。
烘干风量核算过程
烘干风量核算过程主要涉及以下关键参数和步骤：
1. 确定烘干物料的性质：首先，需要了解要烘干的物料的性质，例如湿空气比容、含湿量等。
2. 计算循环风量：根据单位干空气量湿空气比容，可以计算出循环风量。
例如，如果送风干球为60°C，相对湿度为20%RH；回风干球为50°C，相对湿度为55%RH，可以通过查湿空气i—d图和相关公式来计算。
3. 计算绝干空气的消耗量：在恒速干燥阶段，可以根据除湿速率来计算绝干空气的消耗量。
4. 鼓风机风量的选取：根据系统风量和系统阻力来选择鼓风机的风量。
间接式加热烘干时，鼓风机风量等于系统风量；直接加热烘干时，鼓风机风量等于系统风量的1/3。
5. 热量和物料衡算：在干燥过程中，需要确定从物料中移除的水分量、需消耗的空气量和热量，从而选择或设计适宜型号的风机或换热器。
6. 其他参数计算：如升温时的热量计算，包括烘干室本体加热量、风管系统加热量、烘干室内输送链加热量和烘干室内空气加热量等。
7. 设备选择和设计：根据上述计算结果，可以选择适当的加热器（或换热器）、风机、电动机等动力装置。
新版化工原理习题答案第十一章 固体物料的干燥
第十一章 固体物料的干燥习题解答1. 已知湿空气的总压力为100 kPa ，温度为50 ℃，相对湿度为40%，试求（1）湿空气中的水汽分压；（2）湿度；（3）湿空气的密度。
解：（1）湿空气的水汽分压 s p p φ=由附录查得50 ℃时水的饱和蒸气压s 12.34kPa p =，故 kPa 936.4kPa 34.124.0=⨯=p （2）湿度 绝干气绝干气总kg kg 03230.0kg kg 936.4100936.4622.0622.0=-⨯=-=p p p H（3）密度()P t H 5H10013.1273273244.1772.0⨯⨯+⨯+=υ()绝干气湿空气kg m 10100100133.1273502730323.0244.1772.0335⨯⨯⨯+⨯⨯+=0.9737=m 3湿空气/kg 绝干气 密度 湿空气湿空气33HH m kg 06.1m kg 9737.00323.011=+=+=υυρH2．常压连续干燥器内用热空气干燥某湿物料，出干燥器的废气的温度为40 ℃，相对湿度为43%，试求废气的露点。
解：由附录查得40 ℃时水的饱和蒸气压s 7.3766kPa p =，故湿空气中水汽分压为 3.172kPa kPa 3766.743.01Hs =⨯=+==υυϕH p p查出s 3.172kPa p =时的饱和温度为25.02 ℃，此温度即为废气露点。
3. 在总压 kPa 下，已知湿空气的某些参数。
利用湿空气的H –I 图查出附表中空格项的数值，并绘出分题4的求解过程示意图。
习题3 附表解：附表中括号内的数为已知，其余值由-图查得。
分题4的求解过程示意图略。
4. 将o 025C t =、00.005kg /kg H =水绝干气的常压新鲜空气，与干燥器排出的o240C t =、20.034kg /kg H =水绝干气的常压废气混合，两者中绝干气的质量比为1：3。
试求（1）混合气体的温度、湿度、焓和相对湿度；（2）若后面的干燥器需要相对湿度10%的空气做干燥介质，应将此混合气加热至多少摄氏度 解：（1）对混合气列湿度和焓的衡算，得 02m 134H H H +=（a ）02m 134I I I +=（b ）当o 25t =℃、00.005kg /kg H =水绝干气时，空气的焓为 ()00001.01 1.882490I H t H =+⨯+()[]绝干气绝干气kg kJ 94.37kg kJ 005.024*******.088.101.1=⨯+⨯⨯+=当240t =℃、20.034kg /kg H =水绝干气时，空气的焓为()[]绝干气绝干气kg kJ 62.127kg kJ 034.024*******.088.101.12=⨯+⨯⨯+=I将以上值代入式（a ）及式（b ）中，即 m 0.00530.0344H +⨯= m 37.943127.624I +⨯= 分别解得：m 0.02675H =kg/kg 绝干气 m 105.2I =kJ/kg 绝干气由 ()m m m m 1.01 1.882490I H t H =+⨯+()m 105.2 1.01 1.880.0267524900.02675t =+⨯⨯+⨯ 得 m 36.4t =℃ 混合气体中的水汽分压02675.0622.0=-=pp pH m 总解出 Pa 4178=p36.4t =m ℃时水的饱和蒸汽压为6075p =s Pa所以混合气体的相对湿度为4178100%68.8%6075ϕ=⨯= （2）将此混合气加热至多少度可使相对湿度降为10%1's41780.1p ϕ==故 's 41780Pa p =查水蒸气表知此压力下的饱和温度为76.83 ℃。
湿空气的H-I图解读
结合水与非结合水
结合水：与物料结合力强，其蒸气压低
按
于同温下纯水的饱和蒸气压。所以干燥
结
结合水较困难。
合
方
式
非结合水：与物料结合力较弱，其蒸
分
气压与同温下纯水的蒸气压相同。所
以干燥非结合水较容易。
• 非吸水性物料的平衡水分几 乎等于零；吸水性物料的平衡 水分较高，而且随空气状况不 同而有较大的变化。
干燥器
废气 G
H2，t2，I2
Qp 加热量
LC
X2，θ2，I´2
产品
QD补充热量
LC X1，θ1，I´1
湿物料
干燥过程的热量衡算包括预热器和干燥器两部分。
一、预热器的热量衡算 对预热器进行热量衡算可以得到加热蒸汽的消耗量。
空气 G、H0、t0、I0
预热器
热空气 G、H1、t1、I1
Qp
忽略预热器的热损失，可以得到预热器的耗
X－物料的含水量
影响干燥速率的因素
恒速干燥特点：物料表面充满非结合水，表面 温度为湿球温度，干燥速率与物料的性质关系 很小。
影响恒速干燥的因素： 1.湿空气的温度 2.湿度H 3.空气的流速 4.空气与物料的接触方式
降速干燥阶段的特点: 湿物料只有结合水分，干燥速率主要受物 料结构、形状和尺寸的影响，而与干燥介 质的关系不大。
1.干燥产品流量L2
Lc L1(1 w1) L2 (1 w2 )
2.水分蒸发量W W Lc ( X1 X 2 ) G(H 2 H1 )
Lc-湿物料中绝干空气的质量流量，kg干料/h L1-进入干燥器的湿物料质量流量， kg/h L2-出干燥器的产品质量流量， kg/h w1、w2－干燥前后物料的湿基含水量，kg水/kg湿料 W-湿物料在干燥器内蒸发的水分量，kg水分/h G－干空气的质量流量，kg干气/h H1、H2－进出干燥器的湿空气湿度，kg水/kg干气 X1、X2－湿物料和产品的干基含水量，kg水/kg干料
1.绝干空气消耗量
单位空气消耗量： l 1
1
33.33 kg绝干空气 / kg水
H2 H0 0.039 0.009
理论产品量：
G2
G11 1ຫໍສະໝຸດ w1 w21000
1 0.4 1 0.05
631.58 kg / h
干燥实际产品量=理论产品量×η=631.58×95%=600.00 kg/h
本堂介绍了两个知识点。
〖新课展开〗
一、空气消耗量的计算
1.绝干空气消耗量
如图1干燥过程物料流动示意图所示。
图1干燥过程物料流动示意图 图中方框表示干燥器，湿物料与干燥介质逆向接触。 其中GC、G1、G2分别表示绝干物料、湿物料、干燥后产品的质量流量，单位 kg/s； X1、X2分别表示湿物料、干燥后产品中的干基含水量；单位kg水/kg绝干物料； 1、2分别表示湿物料、干燥后产品中的湿基含水量； L表示绝干空气消耗量，单位kg/s； H1、H2分别表示进入、离开干燥器空气相对绝干空气的含水量（即湿空气的湿 度），单位kg水/kg绝干空气。
干燥实际产品量
理论产品量 100 %
〖作业布置 〗
1.单项选择 (1) 在总压101.33kPa，温度20℃下，某空气的湿度为0.02Kg水/ Kg干空气,现维持总压不变,将空气温度升高到50℃,则相对湿度 （ ）。 A、增大； B、减小； C、不变； D、无法判断。
(2）某100kg湿物料，含水量为15%，干燥后含水量降为5%，干燥收 率为95%，则干燥实际产品量为 kg。选择（ ） A、84； B、88； C、85； D、86.3
〖课堂小结 〗
1.绝干空气消耗量
2.单位空气消耗量
W
L(H 2
H1)
L
W H2
绝干空气消耗量
图2干燥系统物料流动示意图 如图2所示，H0为进入预热器前湿空气的湿度。 因为湿空气经预热器预热只是温度升高，并未引入或是失去空气中的水分，所以
H0=H1。
〖新课展开〗
一、空气消耗量的计算
3．湿空气湿度在干燥过程中的变化
图2干燥系统物料流动示意图 将预热器与干燥器看一个整体，则上述绝干空气消耗量与单位空气消耗量可表示 为：
3．湿空气湿度在干燥过程中的变化
W L H2 H0
L 1 l W H2 H0
〖课堂小结 〗
4.干燥收率的计算 干燥收率是指干燥实际产品量与理论产品量的比值，用符号η来表示。
干燥实际产品量 100% 理论产品量
〖作业布置 〗
1.单项选择 (1) 在总压101.33kPa，温度20℃下，某空气的湿度为0.02Kg水/ Kg干空气,现维持总压不变,将空气温度升高到50℃,则相对湿度 （ ）。 A、增大； B、减小； C、不变； D、无法判断。 (2）某100kg湿物料，含水量为15%，干燥后含水量降为5%，干燥收 率为95%，则干燥实际产品量为 kg。选择（ ） A、84； B、88； C、85； D、86.3 2.判断 (1) 对一定的水分蒸发量而言，空气的消耗量仅与空气的最初湿度 与最终湿度有关，而与经历的过程无关。 （ ）
干燥实际产品量=理论产品量×η =631.58×95%=600.00 kg/h
〖课堂小结 〗
本堂介绍了两个知识点。 1.绝干空气消耗量
W L( H 2 H 1 ) L
2.单位空气消耗量
W H 2 H1
单位空气消耗量是指干燥1kg水所消耗的绝干空气的量，用符号l表示。
L 1 l W H 2 H1
11.4 干燥计算
t1 50C
H1
t 2 27C H2
H 0 0.009
一、物料衡算
I0
t 0 20C
H 0 0.009
t1 50C
H1
I1
I2 t 2 27C
H2
分析： I 0
I1
kJ kg绝 干 气
H 2 H1
H 0 H1
等湿过程 等焓过程
h
(2)新鲜空气消耗量 L0 L(1 H 0 )
W W 其中： L H 2 H1 H 2 H 0
当 t0 20o C、 0 60% 时,查图得 H 0 0.009kg kg 绝 干气 或当 t 0 20 C 时,查附录得 ps 2.334kPa，故：
o
w1 0.03 X1 0.0309kg水 kg绝干料 1 w1 1 0.03
w2 0.002 X2 0.002kg水 kg绝干料 1 w 2 1 0.002
kg W G( X 1 X 2 ) 1067 (0.0309 0.002) 30.84 kg G2 G1 W 1100 30.84 1069.2 h
11.4 干燥过程的计算
一、物料衡算
绝干 空气 流量 预热器 QL L,t1,H1,I1 干燥器 废气L,t2,H2,I2 物料G1,X1,ϴ1,I1’
空气L
t0,H0,I0
QP QD 干燥产品G2,X2,ϴ2,I2’ 干燥 产品 流量
湿物 料处 理量
一、物料衡算
1. 水分蒸发量W 对水分作物料衡算
燥产品量， kg/h；(4)新鲜空气消耗( X 1 X 2 )
G G1 (1 w1 ) 1000(1 0.02) 800kg h
四干燥的计算公式
nT—回转圆筒转数，rpm； F‘—单位转筒截面的物料体积和进料速度之比， m3/ m2 转筒截面；
DT —回转圆筒直径，m；
Fr—Froude 数，
ܨ
ൌ
ሺగሻమ
Ga—Galilei 数 ,
（2—4—26）
ܩ
ൌ
ఘమ ୢPమ ఓ
（2—4—27）
Y a—抄板抄起物料的容量占转筒容积的百分比，%，
L —绝干空气的质量流率，kg/s；
GC —绝干物料的质量流率， kg/s； I1，I2 —湿空气进入及离开干燥器时的焓，kJ/ kg 绝干空气； ܫଵᇱ，ܫଶᇱ —湿物料进入及离开干燥器时的焓，kJ/ kg 绝干空气；
1
【下】功能 元件篇
化纤纺丝机械工程计算公式集锦
ܳௗ ൌ ܿܮሺݐଶ െ ݐଵሻ ܹሺݎ ܿݐଶሻ ܩܿሺߠଶ െ ߠଵሻ ܳ
(2—4—3）
* ܳௗ ൌ ܳଵ 空气升温热量 ܳଶ 水分蒸发热量 ܳଷ 物料升温热量 ܳସ 散失热量
式中，ܿ —绝干气体的比热容，kJ/ （kg 绝干气体℃）， 空气：
ܿ ൌ 1.01 kJ/ （kg 绝干空气℃）；
r0—汽化潜热，kJ/ kg 水汽，0°C 时水的汽化潜热：r0=2490kJ/ kg 水汽；
（2—4—18）
A —物料干燥表面面积，m2； ௗ௫ —湿分迁移速率，（kg/kg 绝干物料）/s。
ௗఛ
6
【下】功能 元件篇
化纤纺丝机械工程计算公式集锦
ܴ —恒速干燥速率，kg/h·m2； X—物料自由水含量，kg /kg 绝干物料；
XC—绝干物料临界自由水含量，kg /kg 绝干物料。
食品工程原理 考题例题
p2 p1 pa ( p a pvm ) pvm 8.8 10 Pa
8.8 104 1.642 w 9.81 (9 1.5) 50 206J/kg 1080 2 4500 P Pe /η 258/0.65 397W Pe wqm 206 258W 3600
第二节
干燥静力学
一、物料含水量的表示方法
1. 湿基含水量w（即质量分数） 定义：水分在湿物料中的质量分数
w 湿物料中水分的质量 湿物料的总质量
2. 干基含水量X（即质量比） 定义：水分质量与绝干物料质量之比
湿物料中水分的质量 X 湿物料中绝对干料的质量
两种含水量之间 的换算关系为 X=w/(1-w) w=X/(1+X)
q =l(h1-h0）= 56×(173-50) = 6.89×103kJ/kgw (2)实际干燥过程 qL = QL/W = 33400/50 = 668kJ/kgw
h B T2 T0 A T1
ε = 0
C' D
C
H
qs = m2cs(θ2-θ1)/W = 1000×1.256×(80-50)/50 = 754kJ/kgw n = cwθ1-qs-qL = 4.187×50-754-668 = -1213kJ/kgw h h1 n 1213kJ / kgv H H1 在H1～H2间任取 H = HD = 0.025
解（1）水分蒸发量
w1 w2 0.0128 0.0018 W m2 4000 44.6kg/h 1 w1 1 0.0128
（2）空气用量 查图7-20湿空气的h-H图，得
H 0 H 1 0.011kg v /kg d
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ZYKC20112902030302 空气耗用量的计算
〖新课导入〗
首先回顾一下上节“干燥过程水分蒸发量的计算”中讲述的内容。
一、湿物料中含水量的表示方法
1.湿基含水量
2.干基含水量
湿物料中水分的质量 w 湿物料的总质量
或
湿物料中水分的质量 X 湿物料中绝干物料的质 量
3.湿基含水量与干基含水量的换算
解 已知：G1=1000kg/h，w1=0.40，w2=0.05，H0=H1=0.009 kg水/kg绝干空气， H2=0.039 kg水/kg绝干空气, η=95%，将各值代入下面式子。
水分蒸发量：
W
G1
w1 w2 1 w2
1000 0.4 0.05 1 0.05
368.42 kg / h
单位空气消耗量： l 1
1
33.33 kg绝干空气 / kg水
H2 H0 0.039 0.009
理论产品量：
G2
G1
1 1
w1 w2
1000
1 0.4 1 0.05
631.58 kg / h
干燥实际产品量=理论产品量×η=631.58×95%=600.00 kg/h
本堂介绍了两个知识点。
图2干燥系统物料流动示意图 如图2所示，H0为进入预热器前湿空气的湿度。 因为湿空气经预热器预热只是温度升高，并未引入或是失去空气中的水分，所以 H0=H1。
〖新课展开〗
一、空气消耗量的计算
3．湿空气湿度在干燥过程中的变化
图2干燥系统物料流动示意图 将预热器与干燥器看一个整体，则上述绝干空气消耗量与单位空气消耗量可表示 为：
X w 或 w X
1- w
1 X
二、水分蒸发量的计算
〖新课导入〗
用湿基含水量表示的水分蒸发量计算式：
W
G1 G2
G1
w1 w2 1 w2
G2
w1 w2 1 w1
用干基含水量表示水分蒸发量计算式：
W Gc( X1 X 2 )
干燥过程中，水分蒸发后，是由干燥介质——一般为空气带出干燥器，那空气要 用多少呢？另外湿物料干燥后是会有损失的。下面就学习空气消耗量和干燥收率。
w
〖新课展开〗
二、干燥收率的计算
因为实际干燥过程中干物料可能会分解或是被干燥介质空气带出，所以干燥产品 的实际产量会小于理论产品量，为衡量这一指标，引入干燥收率。
干燥收率是指干燥实际产品量与理论产品量的比值，用符练习〗
练习1 用空气干燥某湿基含水量为40%的湿物料，每小时处理湿物料量1000kg， 干燥后产品湿基含水量为5%。空气的初始温度为20℃，湿度为0.009 kg水/kg绝 干空气，经预热至120℃后进入干燥器，离开干燥器时温度为40℃，湿度为0.039 kg水/kg绝干空气。干燥收率为95%。请计算：①水分蒸发量；②绝干空气消耗量 和单位空气消耗量；③干燥实际产品量。
绝干空气消耗量： L W 368.42 12280.70 kg绝干气 / h H 2 H 0 0.039 0.009
〖课堂练习〗
解 已知：G1=1000kg/h，w1=0.40，w2=0.05，H0=H1=0.009 kg水/kg绝干空气， H2=0.039 kg水/kg绝干空气, η=95%，将各值代入下面式子。
干燥实际产品量
理论产品量 100 %
〖作业布置 〗
1.单项选择 (1) 在总压101.33kPa，温度20℃下，某空气的湿度为0.02Kg水/ Kg干空气,现维持总压不变,将空气温度升高到50℃,则相对湿度 （ ）。 A、增大； B、减小； C、不变； D、无法判断。
(2）某100kg湿物料，含水量为15%，干燥后含水量降为5%，干燥收 率为95%，则干燥实际产品量为 kg。选择（ ） A、84； B、88； C、85； D、86.3
2.判断
(1) 对一定的水分蒸发量而言，空气的消耗量仅与空气的最初湿度
与最终湿度有关，而与经历的过程无关。
（）
谢谢！
L W H2 H0
l L 1 W H2 H0
〖新课展开〗
一、空气消耗量的计算
3．湿空气湿度在干燥过程中的变化
由以上分析可以看出，对一定的水分蒸发量而言，空气的消耗量仅与空气的 最初湿度与最终湿度有关，而与经历的过程无关。空气的湿度H1与当地的气候条 件有关，通常情况下，对于同一地区而言，夏季空气的湿度要大于冬季空气的湿 度，所以，当要求空气出干燥器的湿度H2不变时，显然，干燥过程中空气的消耗 量夏季比冬季要大，干燥过程中所用的通风机，应以全年中空气消耗最大量为依 据。
〖新课展开〗
一、空气消耗量的计算
1.绝干空气消耗量
如图1干燥过程物料流动示意图所示。
图1干燥过程物料流动示意图 图中方框表示干燥器，湿物料与干燥介质逆向接触。 其中GC、G1、G2分别表示绝干物料、湿物料、干燥后产品的质量流量，单位 kg/s； X1、X2分别表示湿物料、干燥后产品中的干基含水量；单位kg水/kg绝干物料； 1、2分别表示湿物料、干燥后产品中的湿基含水量； L表示绝干空气消耗量，单位kg/s； H1、H2分别表示进入、离开干燥器空气相对绝干空气的含水量（即湿空气的湿 度），单位kg水/kg绝干空气。
〖课堂小结 〗
1.绝干空气消耗量
2.单位空气消耗量
W
L(H 2
H1)
L
W H2
H1
单位空气消耗量是指干燥1kg水所消耗的绝干空气的量，用符号l表示。
L
1
l
W H2 H1
3．湿空气湿度在干燥过程中的变化
L W H2 H0
l L 1 W H2 H0
4.干燥收率的计算
〖课堂小结 〗
干燥收率是指干燥实际产品量与理论产品量的比值，用符号η来表示。
〖新课展开〗
一、空气消耗量的计算
1.绝干空气消耗量
用空气消耗量表示的水分蒸发量计算 式：
W
L(H 2
H1)
L
W H2
H1
图1干燥过程物料流动示意图
2.单位空气消耗量
单位空气消耗量是指干燥1kg水所消耗的绝干空气的量，用符号表示。
l L 1 W H2 H1
〖新课展开〗
一、空气消耗量的计算
3．湿空气湿度在干燥过程中的变化