第七章 干燥

第七章 干燥

1. 常压下湿空气的温度为70℃、相对湿度为10％，试求该湿空气中水汽的分压、湿度、湿比容、比热及焓。

解：%10,70==ϕC t

查得70℃下水的饱和蒸汽压为31.36kPa 。 ∴ 水汽分压 kPa p p S v 136.336.311.0=⨯==ϕ 湿度 干气kg kg p p p H v v /020.0136

.33.101136

.3622.0622

.0=-=-= 湿比容 273

27324417730t )H ..(H +⨯+=ν

干气＝＝kg /m .)...(30021273

70

273020024417730+⨯

⨯+ 比热 C kg kJ H c H ︒⋅⨯+=干气＝＋＝/048.1020.088.101.188.101.1 焓 H t )H ..(h 2492881011++=

干气＝＋＝kg /kJ ...212302002492700481⨯⨯

2. 已知湿空气的（干球）温度为50℃，湿度为0.02kg/kg 干气，试计算下列两种情况下的相对湿度及同温度下容纳水分的最大能力（即饱和湿度），并分析压力对干燥操作的影响。

（1）总压为101.3kPa ；（2）总压为26.7 kPa 。 解：（1）kPa .p 3101=时： 由 v

v

p p p .H -=622

0 kPa .....H .Hp p v 156302

062203

1010206220=+⨯=+=

∴

查得50℃水的饱和蒸汽压为12.34kPa ，则相对湿度 %.%..%p p s v 572510034

121563100=⨯=⨯=

ϕ 饱和湿度： 干气kg /kg .....p p p .H S S S 086034

12310134

126220622

0=-⨯=-= （2）kPa .'p 726=时：

kPa .....H .'Hp 'p v 832002062207260206220=+⨯=+=

%.%..%p 'p 's v 74610034

12832

0100=⨯=

⨯=ϕ 干气kg /kg .....p 'p p .'H S S S 535034

1272634

126220622

0=-⨯=-=

由此可知，当操作压力下降时，φ↓，H S ↑，可吸收更多的水分，即减压对干燥有利。

3． 在h-H 图上确定本题附表中空格内的数值。

干球温度 t ℃ 湿球温度 ｔw ℃ 露点温度

ｔd ℃

湿度

Ｈkg/kg 干气 相对湿度

φ ％ 焓 h kJ/kg 干气

水汽分压

ｐv kPa

1 （30） （20）

15

0.011 40 60 1.9 2 （40） 25 （20）

0.015

30 80 2.2 3 （50） 35 30 （0.03）

23

140 4.5 4 （50） 37 35.5 0.042 (50)

60

6.2 5 （60） 32 28 0.027 30 （120）

4

6

（70）

45

42.5

0.063

240

30

(9.5)

4. 常压下湿空气的温度为30℃，湿度为0.02kg 水汽/kg 干气，计算其相对湿度。若将此湿空气经预热器加热到120℃时，则此时的相对湿度为多少？

解：湿空气中水汽分压 156302

062203

1010206220.....H .Hp p v =+⨯=+=

kPa

30℃时水蒸气的饱和蒸汽压 p S =4.247kPa, 则相对湿度 %.%..%p p s v 374100247

41563100=⨯=⨯=

ϕ 120℃时水蒸气的饱和蒸汽压 p ’S =198.64kPa, 而湿空气中的水汽分压不变，则相对湿度变为 %.%..%p p s

'v '59110064

198156

3100=⨯=

⨯=ϕ

5. 已知在总压101.3kPa 下，湿空气的干球温度为30℃，相对湿度为50％，试求：（1）湿度；（2）露点；（3）焓；（4）将此状态空气加热至120℃所需的热量，已知空气的质量流量为400kg 绝干气/h ；（5）每小时送入预热器的湿空气体积。 解：（1）查得30℃时水的饱和蒸汽压p S =4.247kPa, 水汽分压：kPa p p S v 124.2247.45.0=⨯==ϕ 湿度 干气水汽/kg kg 01330124

23101124

262206220.....p p p .H v v =-⨯=-= （2）露点

由kPa p v 124.2=，可查得对应的饱和温度为18ºC ，即为露点。

（3）焓

干气

＝＋＝kg kJ H

t H h /2.640133.0249230)0133.088.101.1(2492)88.101.1(⨯⨯⨯+++=

（4）所需热量

kW

h kJ t t Lc Q H 35.10/10726.3)30120()0133.088.101.1(400)

(4

01=⨯=-⨯⨯+⨯=-=

（5）湿空气体积

h

/m .)...(t

)H ..(Lv V H 35350273

30

273013302441773040027327324417730400=+⨯+⨯=++⨯==

6. 湿物料从含水量20％ (湿基，下同) 干燥至10％时，以1kg 湿物料为基准除去的水份量，为从含水量2％干燥至1％时的多少倍?

解：当湿物料从含水量20%干燥至10%时，相应的干基湿含量分别为 25080

20

1111.w w X ==-=

kg/kg 干料 11.090

10

2==

X kg/kg 干料 绝干物料量8.0)2.01(1)1(11=-⨯=-=w G G C kg

除去的水分量 kg X X G W C 112.0)11.025.0(8.0)(211=-⨯=-=

当湿物料从含水量2%干燥至1%时，相应干基含水量分别为

0204098

2

1.==X kg/kg 干料 0101099

1

2.==

X kg/kg 干料 98.0)02.01(1)1(11=-⨯=-=w G G C kg

kg X X G W C 01.0)0101.00204.0(98.0)(212=-⨯=-=

所以

2.1101

.0112

.021==W W 即第一种情况下除去的水分量是第二种情况下的11.2倍。

7. 在一连续干燥器中，每小时处理湿物料1000kg ，经干燥后物料的含水量由10％降至2％（均为湿基）。以热空气为干燥介质，初始湿度为0.008kg 水汽/ kg 干气，离开干燥器时的湿度为0.05 kg 水汽/ kg 干气。假设干燥过程无物料损失，试求：（1）水分蒸发量；（2）空气消耗量；（3）干燥产品量。