第八章作业题答案(1)

1、 某湿空气的总压kPa P 3.101=，干球温度K T 343=，相对湿度%40=φ。试求湿空气的湿度H ；湿球温度w T 或绝热饱和温度as T ；露点d T ；湿容积H V ；饱和湿容积HS V ；湿热H C ；焓H I ；水蒸气分压p 。

解：查K T 343=时，水的饱和蒸气压kPa p s 16.31=。 （1）1

0872.016

.314.03.10116.314.0622

.0622

.0-⋅=⨯-⨯=⋅-⋅=kg

kg p P p H s

s φφ干空气

（2）要用试差法求w T ，

设K T w 325=，查得水在325K 的饱和蒸气压kPa p w 7.13=，12373-⋅=kg kJ r w

∴1

0973.07

.133.1017.13622

.0622

.0-⋅=-=-=kg

kg p P p H

w

w w

干空气

∴K H H r T T w w w 1.321)0872.00973.0(09

.12373343)(09

.1=--

=--

=（说明假设w T 偏

高）

又设K T w 324=，查得水在K 324的饱和蒸气压kPa p w 02.13= 1

2376-⋅=kg kJ r w

0917.002.133.10102.13622

.0=-=∴w

H

K T w 333)0872.00917.0(09

.12376343=--=∴（说明假设w T 偏低）

这说明w T 在K 325和K 324之间，试差法难于计算。所以K T w 7.324=。 （3）s

s s p P p H H -==622

.0

∴Pa H

PH p s 124500872

.0622.00872.010*******.0=+⨯=

+=

查水的饱和蒸气压表，得K T d 5.323= （4）1

3

107.1273

343)

0872.0244.1773.0(273

)

244.1773.0(-⋅=⨯+=+=kg

m T H V H

（5）K T 343=时，kPa p s 16.31= 276.016

.313.10116.31622

.0622

.0=-=-=s

s s p P p H

1

3403.1273

343)

276.0244.1773.0(273

)

244.1773.0(-⋅=⨯+=+=∴kg

m T H V s HS

（6）1

111740872.088.101.188.101.1--⋅⋅=⨯+=+=K kg J H C H

（7）H T H I H 2492)273)(88.101.1(+-+=

15.2990872.02492)273343(174.1-⋅=⨯+-⨯=kg kJ （8）p

P p H -=622

.0

kPa H

HP p 46.1207872

.0622.010********.0622.0=+⨯=

+=

∴

2、在常压连续干燥器中，须蒸发水分量为1468-⋅=h kg W 。空气采用废气循环操作。循环比（循环废气中绝干空气质量与混合气中绝干空气质量之比）为8.0。设空气在干燥器中经历

等焓增湿过程。已知新鲜空气的状态为1

00005.0298-⋅==kg kg H K T ，干空气；废气状态为

1

22034.0311-⋅==kg

kg H K T ，干空气。试求新鲜空气的体积流量及预热器的传热量。预热器

热损失可忽略。

解：如图9-7所示，A 点为新鲜空气状况，查得湿容积0H V 1385.0-⋅=kg m 干空气。B 点为废气状况。M 点为混合气状况，M 点由循环比确定，即41=MA BM 。得K T m 3.308=，

1

10283.0-⋅==kg

kg H H m 干空气，1

108-⋅=kg kJ I Hm 干空气。C 点为干燥器前状况(等焓增

湿过程)，得K T 3.3251=，1

21125-⋅==kg

kJ I I H H 干空气。

图9-7 【例9-3】附图

对包括预热器，混合器及干燥器的整个系统作水分的衡算，并令新鲜空气消耗量为L ，得：

16140

005

.0034.04680

2=-=

-=

H H W L 公斤干空气 新鲜空气体积流量 （空气的物料平衡20%新鲜空气）1

3013720'-⋅==h m LV V H ，

预热器传热量 )(51Hm H I I L Q -= 1610372.1-⋅⨯=h kJ

3、图9-15为某物料在K 298时的平衡曲线。设物料的含水量为绝干料水130.0-⋅kg kg ，若与％＝70ϕ的空气接触，试划分该物料平衡水分与自由水分，结合水分与非结合水分。

图9-15

曲线与％＝70ϕ的线交于A ，读得08.0*

=X

曲线与％＝100ϕ的线交于B ，读得2.0=X

∴ 平衡水分为 干料水108.0-⋅kg kg 自由水分为 22.008.03.0=- 结合水分为 干料水12.0-⋅kg kg 非结合水分为 1.02.03.0=-

4、已知空气的t=30℃,t d =20℃,试算出该空气的H 和φ值。（空气总压=101.3kP )水的饱和蒸汽压数据如下：

温度t (℃) 15 20 25 30 35

蒸汽压P(kN.m ) 1.71 2.33 3.17 4.25 5.62

解：

依t d =20℃查出 p s =p =2.33kN.m 代入下式：

H=H s =0.622p /(P-p s )=0.622×2.33/(101.3-2.33) =0.01464 kg 水汽.kg 干空气。

依t=30℃查得：ps=4.25kN.m ,φ=2.33/4.25=0.548

或依入H=0.622φ.p s /(P-ψ.p s )得：

0.01464=0.62×4.25φ/(101.3-4.25φ)→φ=0.548

5、某气流干燥器的生产能力为180kg 产品.h -1,

现要求将物料从含水量2%干燥至含水量0.2%，（均为湿基）。已知生产车间的气温为25℃，空气的湿含量为0.01kg 水汽.kg -1

干空气。空气经预热器预热至94℃进入干燥器，若空气离开干燥器时的湿球温度为32℃，露点为25℃。问：

(1)水分蒸发量为多少kg.h ? (2)干空气消耗量为多少kg.h

(3)空气离开干燥器的温度？ (4) 干燥器的热效率为多少？

(5)干燥过程是否等焓（说明原因）（附T -H 图一张） 解：已知：图示。

1）水分蒸发量W ： W=G 2（W 1-W 2）/（1-W 1） =180（0.02-0.002）/（1-0.02）=3.306kg 水.h 2)干空气消耗量L: ∵L=W/（H 2-H 1） 依t w2=32℃,t d2=25℃查T -H 图得H 2=0.02

而H 0=0.01 ∴L=3.306/(0.02-0.01)=330.6kg 干空气.h

3)空气离开干燥的温度t 2：

由t w =32℃(I),t d =25℃(H)在T -H 图上找到C 点(H-I)，再由C 点找到T 2=332.4K=59.4℃ 4)干燥器的热效率η:

∵η=(Q W /Q)×100%=[(t 1-t 2)/(t 1-t 0)]×100% 代入得：η=[(94-59.4)/(94-25)]×100%=50.1% 5)是否等焓干燥：

依t 1=94℃, H 1=H 0=0.01kg 水汽.kg -1

干空气，查出 I 1=121kJ.kg -1干空气

依t w2=32℃，t d2=25℃查出I 2=110kJ.kg -1

干空气 ∵I 1≠I 2,故干燥不是等焓过程。

6、某一常压操作的干燥器每小时处理湿料为1850kg ，从含水量2%干燥至0.2%（均为湿基）。空气温度为22℃，湿球温度为17℃状态下预热至84℃后进入干燥器，而废气的出口温度为