第八章 干燥

第八章 干 燥

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。（50 ℃时水的饱和蒸气压s 12.34kPa p =）；（4）湿空气的焓

解：（1）湿空气的水汽分压：s =0.412.34 4.936kPa p p φ=⨯= （2）湿度：0.6220.622 4.936

0.0323/100 4.936

v v p H kg kg p p ⨯===--绝干气

（3）密度：

273101330

(0.772 1.244)273H t H p

υ+=+⨯

⨯327350101330

(0.772 1.2440.0323)0.974/273100000

H m kg υ+=+⨯⨯⨯=绝干气

3H

1+H

10.0323

=

1.06/0.974

kg m ρυ+=

=

（4）焓：

(1.01 1.88)2490(1.01 1.880.0323)50+24900.0323=134/I H t H kJ kg =++=+⨯⨯⨯绝干气

2、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o 240C 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，若将混合湿

空气预热后用于将某湿物料自湿基含水量0.2降至0.05，湿物料流量为1000kg/h ，假设系统热损失可忽略，干燥操作为等焓干燥过程。试求（1）混合气体的温度、湿度、焓和湿度和相对湿度；（2）若要将预热器的出来的空气的相对湿度降低到10%，应升高到多少度？（3）新鲜空气耗量；（4）预热器出口空气的温度；（5）预热器的加热量。 解：（1）'

020130.00530.034

0.02675/44

H H H kg kg ⨯+⨯+⨯=

==绝干气

()()00001.01 1.882490 1.01 1.880.0052524900.00537.94/I H t H kJ kg =+⨯+==+⨯⨯+⨯=⎡⎤⎣⎦绝干气

()22221.01+1.88)2490 1.01 1.880.0344024900.034127.62kJ kg I H t H =+=+⨯⨯+⨯=（绝干气

'

02013137.943127.62

105.2/44

I I I kJ kg ⨯+⨯⨯+⨯=

==绝干气

''''

0000

(1.01 1.88)2490I H t H =++代入数据 ()'

0105.2 1.01 1.880.0267524900.02675t =+⨯⨯+⨯

得：'0036.4t C =

混合气体中的水汽分压：'00.6220.02675v

v

p H p p =

=- 解得：4178Pa v p =

'0036.4t C =时水的饱和蒸汽压为6075p =s Pa

所以混合气体的相对湿度为4178

100%68.8%6075

ϕ=⨯= （2）1's

4178

0.1p ϕ=

=

故：'s 41780Pa p = 查此饱和蒸汽压下的饱和温度为76.8 ℃。故应将此混合气加热至76.8 ℃。 （3）11120

0.25kg kg 110020

w X w =

==--绝干料 2225

0.05263kg kg 11005

w X w =

==--绝干料()()111100010.2800/G G w kg h =-=-=

水份蒸发量：()()128000.250.05263157.9kg h W G X X =-=-=水 绝干空气用量：20157.9

5445kg h 0.0340.005

W L H H =

==--绝干气

新鲜空气用量：()015445(10.005)5472kg h W L L H =+=⨯+=新鲜气 （4）干燥为等焓过程：12I I = ()1111.01 1.882490127.6

H t H ++

=

将'100.02675/H H kg kg ==绝干气代入，解出：0157.54t C =，即进入干燥器的湿空气的温

度为57.54℃，焓为127.6 kJ/kg 绝干气。 （5）预热器的加热量：

()()'5P 10(3)(544535445)127.62105.2kJ h 4.8810/135.6kW

Q L L I I kJ h =+-=+⨯⨯-=⨯=

或：5p 20(-)5445(127.6237.94) 4.8810/Q L I I kJ h ==⨯-=⨯

3、在常压下用热空气干燥某湿物料，湿物料的处理量为1000kg/h ，温度为20 ℃，含水量为4%(湿基，下同)，要求干燥后产品的含水量不超过0.5％，物料离开干燥器时温度升至60 ℃，湿物料的平均比热容为3.28 kJ ／(kg 绝干料．℃)。空气的初始温度为20℃，相对湿度为50％，将空气预热至100℃进干燥器，出干燥器的温度为50℃，湿度为0.06kg/kg 绝干气，干燥器的热损失可按预热器供热量的10％计。试求（1）计算新鲜空气的消耗量；（2）预热器的加热量；（3）计算加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数；（4）干燥系统的热效率（20 ℃时空气的饱和蒸汽压为s 2.3346kPa p =） 解：（１）新鲜空气消耗量：21

W L H H =

-

()()111100010.04960kg h G G w =-=-=绝干料

1110.04

0.04167kg kg 110.04

w X w =

==--绝干料

2220.005

0.00503kg kg 110.005

w X w =

==--绝干料 12()960(0.041670.00503)35.17kg/h W G X X =-=⨯-=

v 0v 0.6220.6220.5 2.3346

0.00723kg kg 101.330.5 2.3346

p H p p ⨯⨯=

==--⨯绝干气

h kg 5.666h kg 00723

.006.017

.3512绝干气绝干气=-=-=

H H W L

()()01666.510.00723671.3kg h w L L H =+=+=新鲜空气

（2）预热器的加热量：

1111(1.01 1.88)2490(1.01 1.880.00723)2024900.0072338.47/I H t H kJ kg =++=+⨯⨯+⨯=绝干气0000(1.01 1.88)2490(1.01 1.880.00723)10024900.00723120.36/I H t H kJ kg =++=+⨯⨯+⨯=绝干气

4P 10()=666.5120.36-38.47=5.45810/15.16Q L I I kJ h kW =-⨯⨯=（）

（3）加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数 加热物料耗热：