14固体干燥习题精讲(201204)

（ 2） G C G 2 (1 w 2 ) 1000 (1 3 %) 970 kg / h X1 X w1 1 w1 w2 1 w2
0

12 % 1 12 % 3% 1 3%
0 . 1364 Kg 水 / Kg 干料 0 . 0309 Kg 水 / Kg 干料
I 0 (1 . 01 1 . 88 H 0 ) t 0 2500 H 0
(1 . 01 1 . 88 0 . 008 ) 21 2500 0 . 008 41 . 526 kJ / kg 干气
I 1 (1 . 01 1 . 88 H 1 ) t 1 2500 H 1
14固体干燥习题精讲
• 11-4在气流干燥器内将某物料自含水量5%干燥至 1%（均为湿基），操作压强为101.3KPa，湿物 料的处理量为0.8Kg/s，空气进预热器前t0=20℃， H0=0.005Kg水/Kg绝干气，若将预热空气预热至 150℃ 进入干燥器并假设为理想干燥过程，试求： • 当气体出干燥器温度选定为70℃，预热器所需提 供的热量Q（Kw ） • 若气体离开干燥器以后，因在管道及旋风分离器 中散热，温度下降了10℃，试判断是否会发生物 料返潮现象？并绘出状态图
2 2 2
I 1 127 . 88
127 . 88
0 . 02575 kg 水 / kg 干气
2
W V (H V
H 1) GC (X 1 X
2
2
) 5830 . 86 Kg 干空气 / h
GC (X 1 X H 2 H
0
)

400 0 . 25 0 . 02041 ) （ 0 . 02575 0 . 01
( 2 ) 从 70 C 气体湿度 H 2 0 . 036 kg 水 / kg 干气 H 2 0 . 622 p d 5 . 54 kPa 查表线性内插求得 不返潮 t d 33 C 60 C pd P pd 0 . 622 pd 101 . 3 p d 0 . 036
2
1 . 3 4 . 187 0 . 0309 1 . 4294 kJ /( Kg 干料 . C )
VI 1 G C C Pm 1 1 Q 补 V I 2 G C C Pm 2 Q L
• 14-6在常压绝热干燥器内干燥某湿物料，干燥过程可近似 为等焓过程，将500Kg的湿物料从最初含水量20%将至 2%（均为湿基）。t0=20℃，H0=0.01 Kg水/Kg干气的空 气经预热器升温至100℃进入干燥器，废气温度为60℃， 试计算： (1)完成上述干燥任务所需的原湿空气量（Kg/h） (2)空气经预热器获得的热量（KJ/h） (3)在恒定干燥条件下对该物料测得干燥速率曲线如图所 示。已知恒速干燥阶段所用时间为1h，求降速阶段需 多少时间？ • （参考答案：5807 Kg 绝干气/h，478000，1.295h）
（ 3）见图，
X
c
0 . 1kg 水 / kg 干料 , X

0 . 01 kg 水 / kg 干料 ,
NA
G C dX A d
d
GC AN A
GC dX AN A
wenku.baidu.com

1
0
d

XC X1

dX
在恒速干燥阶段，NA=NAC=CONST，积分得到
1
GC A N A,C (X1 X C)
2
1 2
2
H 0 H1 I 1 (1 . 01 1 . 88 H 1 ) t 1 2500 H 1 (1 . 01 1 . 88 H 0 ) t 1 2500 H 0 (1 . 01 1 . 88 0 . 005 ) 150 2500 0 . 005 165 . 41 kJ / kg 干气 I1 I 2 I 2 (1 . 01 1 . 88 H 2 ) t 2 2500 H H
• 附：水的饱和蒸汽压（摘录） • 温度 ℃ 压强KPa • 70 31.159 • 60 19.919 • 50 12.334 • 40 7.376 • 30 4.24
X1 X
1
1 1

5% 1 5% 1% 1 1%
0 . 05263 kg 水 / kg 干料 0 . 0101 kg 水 / kg 干料
NA 0 X X NA

N AC 0 XC X

N AC ( X X ) XC X GC (X C X ) AN
2 AC
t
B C 150℃ D
100 %
70℃
60℃ 20℃
A
0.005
0.036
H
• 14-8如附图所示，湿物料含水量为42％，经干燥后为4％ （均为湿基），产品产量为0.126Kg/s，空气的干球温度 为21℃，相对湿度40％，经预热器加热至93℃后再送入 干燥器中，离开干燥器时空气的相对湿度为60％，若空气 在干燥器中经历等焓干燥过程，试求： • (1) 在H-I图上示意作出空气的状态变化过程，标出状态点 A、B、C的位置，并注明其有关的参数； • (2 ) 设已查得H0＝0.008Kg水/Kg绝干气，H2=0.03 Kg水 /Kg绝干气，求绝干空气消耗量V（Kg绝干气/s）。 • (3) 预热器供应之热量Q（Kw）。（设忽略预热器的热损 失）。
0 . 04167 kg 水 / kg 干料
W Gc ( X 1 X 2 ) V ( H 2 H 1 ) V Gc ( X 1 X 2 ) H 2 H1 0 . 12096 ( 0 . 7241 0 . 04167 ） 3 . 752 kg 干气 / S 0 . 03 0 . 008
(1 . 01 1 . 88 0 . 008 ) 93 2500 0 . 008 115 . 33 kJ / kg 干气
( 3 ) Q V ( I 1 I 0 ) 3 . 752 (115 . 33 41 . 526 ) 276 . 91 KW
• 14-10 有一连续干燥器在常压下操作，生产能力为 1000Kg/h(以干燥产品计)物料水分由12%降为3%（均为 湿基）物料温度则由15℃至28℃，绝干物料的比热为 1.3kJ/（Kg绝干料.℃）,空气的初温为25℃，湿度为 0.01Kg/Kg绝干空气，经预热器后升温至70℃，干燥器出 口废气为45℃，设空气在干燥器进出口处焓值相等，干燥 系统热损失可忽略不计，试求： • （1）在H-I图上示意画出湿空气在整个过程中所经历的 状态点，并用文字说明作图过程。 • （2）新鲜空气用量（kg/h）。 • （3）为保持干燥器进出口空气的焓值不变，是否需要 另外向干燥器补充或移走热量？其值为多少？
( 2 ) Gc G 2 (1 w 2 ) 0 . 126 (1 0 . 04 ) 0 . 12096 kg 干料 / S
w1 1 w1
w2 1 w2
X1
X2


0 . 42 1 0 . 421
0 . 04 1 0 . 04
0 . 724 kg 水 / kg 干料
X
2
H1 H
0 . 01 Kg 水 / Kg 干气
I 1 (1 . 01 1 . 88 H 1 ) t 1 2500 H 1 1 . 01 1 . 88 H 0 ) t 1 2500 H （
0
(1 . 01 1 . 88 0 . 01 ) 100 2500 0 . 01 127 . 88 kJ / Kg 干气 I 2 (1 . 01 1 . 88 H 2 ) t 2 2500 H (1 . 01 1 . 88 H 2 ) 60 2500 H H
2 2
(1 . 01 1 . 88 H 2 ) 70 2500 H
2
165 . 41
0 . 036 kg 水 / kg 干气
一般H2通过热量恒算间接求出的.
I 0 (1 . 01 1 . 88 H 0 ) t 0 2500 H 0 (1 . 01 1 . 88 0 . 005 ) 20 2500 0 . 005 32 . 888 kJ / kg 干气 G C G 1 (1 1 ) 0 . 8 (1 5 %) 0 . 76 kg / s W GC ( X 1 X 2 ) V (H V GC (X 1 X 2 ) H
2 2 2
I 1 97 . 016
97 . 016
0 . 02 kg 水 / kg 干气
2
W V (H V
H 1) GC (X 1 X 2 ) 970 0 . 1364 0 . 0309 ) （ 0 . 02 0 . 01 10233 . 5 Kg 干空气 / h
2 2
H 1 ) V (H
2
H0) 1 . 0427 kg 干气 / s
H0

0 . 76 ( 0 . 05263 0 . 0101 ) 0 . 036 0 . 005
Q V ( I 1 I 0 ) 1 . 0427 (165 . 41 32 . 888 ) 138 . 177 kW
GC (X 1 X 2 ) H 2 H
0
V 0 V (1 H 0 ) 10233 . 5 (1 0 . 01 ) 10335 . 835 Kg 湿空气 / h
( 3 ) C Pm 1 C Ps C PL X 1 1 . 3 4 . 187 0 . 1364 1 . 8711 kJ （ kg 干料 . C ) / C Pm 2 C Ps C PL X I1 I 2 , Q L 0 Q 补 G C ( 2 C Pm 2 1 C Pm 1 ) 970 ( 28 1 . 4294 15 1 . 8711 ) 11598 kJ / h 0 向干燥器补充热量，其 值 11598 kJ / h
V 0 V (1 H 0 ) 5830 . 86 (1 0 . 01 ) 5889 . 2 Kg 湿空气 / h
（ 2） I 0 (1 . 01 1 . 88 H 0 ) t 0 2500 H 0 (1 . 01 1 . 88 0 . 01 ) 20 2500 0 . 01 45 . 576 kJ / kg 干气 Q V ( I 1 I 0 ) 5830 . 86 (127 . 88 45 . 576 ) 479832 . 32 kJ / h
NAC
X*
X2
XC
X1
（1） G C G 1 (1 w 1 ) 500 (1 20 %) 400 kg / h X1 w1 1 w1 w2 1 w2
0

20 % 1 20 % 2% 1 2%
0 . 25 Kg 水 / Kg 干料 0 . 02041 Kg 水 / Kg 干料
2
H1 H
0 . 01 Kg 水 / Kg 干气
I 1 (1 . 01 1 . 88 H 1 ) t 1 2500 H 1 1 . 01 1 . 88 H 0 ) t 1 2500 H （
0
(1 . 01 1 . 88 0 . 01 ) 70 2500 0 . 01 97 . 016 kJ / Kg 干气 I 2 (1 . 01 1 . 88 H 2 ) t 2 2500 H (1 . 01 1 . 88 H 2 ) 45 2500 H H