化工热力学((下册))第二版夏清第5章干燥答案

第5章 干燥的习题解答

1．已知湿空气的总压强为50Pa,温度为60℃,相对湿度为40%,试求: (1)湿空气中水汽的分压; (2)湿度;

(3)湿空气的密度。

解：（1）湿空气的水汽分压，V S p P ϕ=

由附录查得60C 时水的饱和蒸汽压19.92S p KPa = 0.419.927.97V p KPa =⨯= (2) 湿度

0.6220.6227.970.118/507.97V

V

P H kg kg p P ⨯=

==--绝干气

（1） 密度

55

3

273 1.0131027360 1.01310(0.772 1.244)(0.772 1.2440.118)2732735010H t v H P +⨯+⨯=+⨯⨯=+⨯⨯⨯

⨯

32.27m =湿空气/kg 绝干气 密度 3110.118

0.493/2.27

H H H kg m v ρ++=

=湿空气 2．在总压101.33KPa 下,已知湿空气的某些参数,利用湿空气的H-I 图查出本题附表中空格内的数值,并给出序号4中各数值的求解过程示意图。

习题2附表

解： C

C

C

60） 35） 29

上表中括号内的数据为已知，其余值由图H I -查得。 分题4的求解示意图如附图所示，其中A 为状态点。

3.干球温度为20℃、湿度为0.009kg 水/kg 绝干气的温空气通过预热器加热到50℃后,再送至常压干燥器中,离开干燥器时空气的相对温度为80%,若空气在干燥器中经历等焓干燥过程,试求:

(1)1m 3原温空气在预热过程中始的变化; (2)1m 3原温空气在干燥器中获得的水分量。 解：（1）31m 原湿空气在预热器中焓的变化

当0020,0.009/t C H kg kg ==绝干气时，由H I -图查出043/I KJ kg =绝干气。 当01050,0.009/t C H H kg kg ==＝绝干气时，由H I -图查出

174/I KJ kg =绝干气

1kg 绝干空气在预热器中焓的变化为：

744331I ∆=-=/KJ kg 绝干气 原湿空气的比容为

5273 1.0131027320

(0.772 1.244)(0.772 1.2440.009)273273

H t v H P +⨯+=+⨯⨯=+⨯⨯

30.84m =湿空气/kg 绝干气

31m 原湿空气的焓变为 331

36.9/0.84

H I KJ m v ∆==湿空气 （2）31m 原湿空气在干燥器中获得的水分

当01050,0.009/t C H H kg kg ===绝干气时，在H I -图上确定空气的状态点，由该点沿等焓线向右下方移动与80%ϕ=的线相交，交点即为离开干燥器时空气的状态点。由该点读出空气离开干燥器时的湿度20.018H =/kg kg 绝干气 故31m 原湿空气在干燥器中获得的水分

3210.0180.009

0.0107/0.84

H H H kg m v --==原湿空气 4．.将t 0=25℃、0ϕ=40%的常压新鲜空气,与由干燥器排出的t 2=50℃、2ϕ=80%的常压废气混合,两者中绝干气的质量比为1：3。试求:

(1)混合气体的温度和焓;

(2)现需将此混合温空气的相对湿度降至10%后用于干燥湿物料,应将空气的温度升至多少度。

解：（1）对混合气列湿度和焓的衡算，得

0234m H H H += （1）

0234m I I I += （2）

由附录查得025t C =时，水的饱和蒸汽压,3168.4o S p Pa =

050t C =时，水的饱和蒸汽压2,12340S p Pa = 当025t C =，050%ϕ=时，空气的湿度和焓分别为

00,000,0.6220.6220.53168.4

0.009881013000.53168.4

S S

P H P P ϕϕ⨯⨯=

=

=--⨯/kg kg 绝干气

0000(1.01 1.88)2490I H t H =+⨯+

(1.01 1.880.00988)2524900.00988=+⨯⨯+⨯ 50.3=/KJ kg 绝干气

当250t C =，280%ϕ=时，空气的湿度和焓分别为

22,222,0.6220.622123400.5

0.0.067101300123400.5

S S

P H P P ϕϕ⨯⨯=

=

=--⨯/kg kg 绝干气

2222(1.01 1.88)2490I H t H =+⨯+

(1.01 1.880.0672)5024900.0672=+⨯⨯+⨯

224.1=/KJ kg 绝干气

将以上数据代入式子（1）、（2），即 0.0098830.06724m H +⨯= 50.33224.14m I +⨯=

分别解得 0.0529m H =/kg kg 绝干气 180.7m I = /kg kg 绝干气

由(1.01 1.88)2490m m m m I H t H =+⨯+并代如m H 及m I 的值解得44.15m t C = (2)加热到相对湿度为10％时，空气湿度不变

10.0529H =/kg kg 绝干气

水汽分压不变，则

1

1

0.6220.0529101.3P P =

-，解得 17.94p KPa =