干燥习题(附答案)知识分享

干燥习题(附答案)

一、填空及问答题：

1. 干燥过程是_________相结合的过程，传质方向为________，传热方向为__________。

2. 在总压101.33 kPa ，温度20℃下(已知20℃下水的饱和蒸汽压为2.334 kPa)，某湿空气的水汽分压为1.603 kPa ，现空气温度保持不变，将总压升高到250 kPa ，则该空气的水汽分压为________。

3. 当湿空气的总压一定时，相对湿度?仅与________及________有关。

4. 恒速干燥阶段物料表面的温度等于

________________________________。 该阶段除去的物料中的水的平衡蒸汽压等于_____________________________。影响恒速阶段干燥速率的因素的有_______________________________________________________________。

5. 已知在常压、25℃下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿

度100%?=时， 平衡含水量*

100%0.025X ?==kg 水/kg 绝干料；相对湿度50%

?=时， 平衡含水量 *0.009X =kg 水/kg 绝干料。现将湿基含水量为20%的该物料，与25℃、50%?=的空气接触， 则该物料的自由含水量为_________kg 水/kg 绝干料，非结合水分量为_________kg 水/kg 绝干料。

6. 进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定。若干燥器内部无补充加热，则气体离开干燥器的湿度H 越大，干燥器的热效率越 ，传质推动力越_______。

7. 降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率，但废气在离开设备之前的温度的限制是________，原因是_____________。

8. 在测量湿球温度时，空气速度需大于5 m/s ，这是为了 。

9.物料的平衡水分一定是___________水分；物料的非结合水分一定是

_____________水分。

10.当某物料的干燥过程存在较长的降速阶段时，气流干燥器和流化床干燥器两者中选用________ 较为有利，原因是

_____________________________________。

11.欲在298K时用相对温度为60℅的空气干燥木材，使其中水分降到11.5℅

（湿基），你认为是否可能？为什么？已知在此条件下木材的平衡水分为12℅（干基）。

12. 湿空气在进入干燥器前，往往进行预热，这样做有什么好处？

13、什么是湿空气的绝热饱和温度和湿球温度？两者有何关系？如何测定？

14要提高恒速干燥阶段的干燥速率，你认为可采取哪些措施？

15.测定湿球温度时，当水的初温不同时，对测量结果有无影响？为什么

16. 在对流干燥过程中。为什么说干燥介质一湿空气既是载热体又是载湿

体？

17. 如何强化干燥过程？

18. 为什么临界含水量Xc的确定对于如何强化具体的干燥过程具有重要的

意义?下列两种情况下Xc将会变大还是变小? （1）提高干燥时气流速度而使恒速阶段的干燥速率增大时；（2）物料的厚度减小时。试从干燥机理加以分析。

二、计算题：

1. 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 3.101=p 时： 由 v

v

p p p H -=622

.0

kPa 156.302

.0622.03

.10102.0622.0=+?=+=

∴H Hp p v

查得50℃水的饱和蒸汽压为12.34kPa ，则相对湿度 %57.25%10034

.12156.3%100=?=?=

s v p p ? 饱和湿度： 干气6kg/kg 08.034

.123.10134

.12622.0622

.0=-?=-=S S S p p p H （2）kPa 7.26=‘

p

时：

kPa 832.002

.0622.07.2602.0622.0=+?=+=H Hp p v

‘

’ %74.6%10034

.12832.0%100=?=?=s v

p p ‘’

?

干气‘’kg/kg 535.034

.127.2634

.12622.0622

.0=-?

=-=S

S

S p p p H

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。

2. 常压下湿空气的温度为80℃、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。

查得80℃下水的饱和蒸汽压为47.38kPa 。

∴水汽分压 kPa p p S v 738.438.471.0=?==? 湿度 干气1kg/kg 03.0738

.43.101738

.4622.0622

.0=-=-=v v p p p H

湿比容

干气

＝＝/kg m 049.1273

80

273)031.0244.1773.0(273273)244.1773.0(3+??++?

+=νt H H 比热 C kJ/kg 068.1031.088.101.188.101.1???+=干气＝＋＝H c H 焓 干气

＝＋＝kJ/kg 69.162031.024*******.12492)88.101.1(??++=H

t H I H

3．在I-H 图上确定本题附表中空格内的数值。

5．常压下将温度为25℃、相对湿度为50％的新鲜空气与温度为50℃、相对湿度为80％的废气混合，混合比为2：3（以绝干空气为基准），试计算混合后的湿度、焓及温度。

解：（1）%50,2511=?=?C t 的新鲜空气： 25℃时，kPa 168.31=S p

干气kg/kg 1088.9168

.35.03.101168

.35.0622.0622

.0311111-?=?-??=?-?=∴S S p p p H

干气

＝＋＝kJ/kg 34.501088.9249225)1088.988.101.1(2492)88.101.1(3

3

1

111--?????+++=H t H I H

%80,5022=?=?C t 的废气：

50℃时，kPa 34.122=S p

干气kg/kg 0672.034

.128.03.10134.128.0622.0622

.022222=?-??=?-?=∴S S p p p H

干气

＝＋＝kJ/kg 3.2240672.0249250)0672.088.101.1(2492)88.101.1(2

222???+++=H t H I H

所以混合湿度

干气kg/kg 0443.00672.05

3

1088.9525352321=?+??=+=

-H H H M

混合焓：

干气kJ/kg 7.1543.2245

3

34.5052535221=?+?=+=

I I I M 而 M M M M H t H I 2492)88.101.1(++=

C 5.400443

.088.101.10443

.024927.15488.101.12492?=?+?-=+-=

∴M M M M H H I t

6．干球温度为20℃、湿球温度为16℃的空气，经过预热器温度升高到50℃后送至干燥器内。空气在干燥器内绝热冷却，离开干燥器时的相对湿度为80％，总压为101.3kPa 。试求：

（1）在I-H 图中确定空气离开干燥器时的湿度；

（2）将100m 3新鲜空气预热至50℃所需的热量及在干燥器内绝热冷却增湿时所获得的水分量。

解：（1）空气C 16,C 200?=?=W t t ，查得干气kg/kg 01.00=H 预热后：干气kg/kg 01.0,C 5011=?=H t

绝热冷却后，查得干气kg/kg 018.0,C 3022=?=H t （2）湿空气的比容：

干气

湿气＝＝kg /m 843.0273

20273)01.0244.1773.0(273

273)244.1773.0(3

0+??++?

+=νt H H 则100m 3湿空气中绝干空气的质量： kg 62.118843

.0100===

H v V L 预热器加入热量：

kJ

3661)2050()01.088.101.1(62.118)

()(0101=-??+?=-=-=t t Lc I I L Q H P

获得水分量：

kg 95.0)01.0018.0(62.118)(12=-?=-=H H L W

7．湿空气在总压101.3kPa 、温度10℃下，湿度为0.005 kg/kg 干气。试计算：

（1） 相对湿度Φ1；

（2） 温度升高到35℃时的相对湿度Φ2；

（3） 总压提高到115kPa ，温度仍为35℃时的相对湿度Φ3；

（4） 如总压提高到1471kPa ，温度仍维持35℃，每100m 3原湿空气所冷凝

出的水分量。

解：（1）10℃水饱和蒸汽压 kPa 226.11=S p kPa 808.0005

.0622.03

.101005.0622.0=+?=+=∴H Hp p v

%9.65%100226

.1808.0%10011=?=?=

s v p p ? （2）t 2＝35℃，kPa 621.52=S p

%4.14%100621

.5808.0%10022=?=?=

s v p p ? （3）kPa 115'=p 时，

kPa 917.0005

.0622.0115

005.0622.0''

=+?=+=H Hp p v

%3.16%100621

.5917.0%1002'

2=?=?=

s v p p ? (4) kPa 1471'

'=p , t 2＝35℃时： 饱和湿度 干气kg/kg 0024.0621

.51471621

.5622.0622

.0=-=-=S S S p p p H 原湿空气比容

干气

湿气＝＝kg /m 808.0273

10273)005.0244.1773.0(273

273)244.1773.0(3

1

1+??++?

+=νt H H

100m 3原湿空气中绝干空气质量 干气kg 76.123808

.0100

===

H v V L 则冷凝出水

kg 322.0)0024.0005.0(76.123=-?=-）（＝S H H L W

8．附图为某物料在25℃时的平衡曲线。如果将含水量为0.35kg 水／kg 干料的此种物料与

Φ＝50％的湿空气接触，试确定该物料平衡水

分和自由水分，结合水分和非结合水分的大小。

解：Φ＝50％，

平衡水分干料kg/kg 095.0*=X 则自由水分

干料

kg/kg 255.0095.035.0*=-=-X X

Φ＝100％，

平衡水分干料kg/kg 185.0*=X

10

20

30

40

50

60

70

80

90100

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

φ (%)

x k g 水/k g 干料

习题8 附图