（3）焓

h?(1.01?1.88H)t?2492H＝(1.01?1.88?0.0133)?30＋2492?0.0133＝64.2kJ/kg干气

（4）所需热量

Q?LcH(t1?t0)?400?(1.01?1.88?0.0133)?(120?30)?3.726?10kJ/h?10.35kW4

（5）湿空气体积

V?LvH?400?(0.773?1.244H)273?t273273?30?400?(0.773?1.244?0.0133)

273?350.5m3/h

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 X1? X2?w120??0.25kg/kg干料 1?w18010?0.11kg/kg干料 90绝干物料量GC?G1(1?w1)?1?(1?0.2)?0.8kg

除去的水分量 W1?GC(X1?X2)?0.8?(0.25?0.11)?0.112kg

当湿物料从含水量2%干燥至1%时，相应干基含水量分别为

X1? X2?2?0.0204kg/kg干料 981?0.0101kg/kg干料 99GC?G1(1?w1)?1?(1?0.02)?0.98kg

W2?GC(X1?X2)?0.98?(0.0204?0.0101)?0.01kg

所以

W10.112??11.2 W20.01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。

解：（1）干基含水量 X1? X2?w10.1??0.111kg水／kg干料

1?w11?0.1w20.02??0.0204kg水／kg干料 1?w21?0.02绝干物料量 GC?G1(1?w1)?1000?(1?0.1)?900 kg干料/h 则水分蒸发量 W?GC(X1?X2)?900?(0.111?0.204)?81.5 kg/h (2) 绝干空气消耗量 L?W81.5??1940 kg/h

H2?H10.05?0.008新鲜空气用量 L'?L(1?H0)?1940?(1?0.008)?1956 kg/h

(3) 干燥产品量 G2?GC900??918.4 kg /h 1?w21?0.02或 G2?G1?W?1000?81.5?918.5 kg /h

8. 温度t0＝20℃、湿度H0＝0.01kg水汽／kg干气的常压新鲜空气在预热器被加热到t1＝75℃后，送入干燥器内干燥某种湿物料。测得空气离开干燥器时温度t2＝40℃、湿度H2 ＝0.024kg水汽／kg干气。新鲜空气的消耗量为2000kg／h。湿物料温度θ1＝20℃、含水量w１＝2.5％，干燥产品的温度θ2＝35℃、w2＝0.5％(均为湿基)。湿物料平均比热cM＝2.89kJ／(kg绝干料·℃)。忽略预热器的热损失，干燥器的热损失为1.3kW。试求： (1) 蒸发水分量；

(2) 干燥产品量；

(3) 干燥系统消耗的总热量； (4) 干燥系统的热效率。 解：(1) 绝干空气量

L'2000??1980kg干气/h L?1?H01?0.01水分蒸发量

W?L(H2?H0)?1980?(0.024?0.01)?27.72kg/h (2) 干基含水量 X1? X2?绝干物料量 GC?w10.025??0.0256kg水／kg干料

1?w11?0.025w20.005??0.005kg水／kg干料 1?w21?0.005W27.72??1346 kg干料/h

X1?X20.0256?0.005

则干燥产品量 G2?GC1346??1353 kg /h 1?w21?0.005 (3) 干燥系统消耗的总热量

Q?1.01L(t2?t0)?W(2492?1.88t2)?GCcM2(?2??1)?QL

?1.01?1980?(40?20)?27.72?(2492?1.88?40)?1346?2.89?(35?20)?1.3?3600

?1.742?105kJ/h?48.4kW

(5) 干燥系统的热效率

若忽略湿物料中水分带入系统中的焓，则 ??W(2492?1.88t2)27.72?(2492?1.88?40)?100%??100%?40.9%

Q1.742?1059. 湿度为 0.018kg水汽/kg干气的湿空气在预热器中加热到128℃后进入常压等焓干燥器中，离开干燥器时空气的温度为49℃，求废气离开干燥器时的露点温度。

解：进入干燥器前

h1?(1.01?1.88H1)t1?2492H1?(1.01?1.88?0.018)?128?2492?0.018?178.5kJ/kg ∵等焓 ∴ h1 =h2

即 h2?(1.01?1.88H2)t2?2492H2?(1.01?1.88H2)?49?2492H2?178.5

解得 H2 = 0.0499 kg水汽/kg干气 其中水汽分压 pv?H2p0.0499?101.3??7.52kPa

0.622?H20.622?0.0499即为露点温度下得饱和蒸汽压，查饱和蒸汽压表，得 td = 40.3℃ 10. 用热空气干燥某种湿物料，新鲜空气的温度t0＝20℃、湿度H0＝0.006kg水汽／kg干气，为保证干燥产品质量，空气在干燥器内的温度不能高于90℃，为此，空气在预热器内加热到90℃后送入干燥器，当空气在干燥器内温度降至60℃时，再用中间加热器将空气加热至90℃，空气离开干燥器时温度降至t2＝60℃，假设两段干燥过程均可视为等焓过程，试求：

（1）在湿空气h-Ｈ图上定性表示出空气经过干燥系统的整个过程；

（2）汽化每千克水分所需的新鲜空气量。

60℃ A 20℃ H0 90℃ C1 I B1 C φ=100% B2 H

解：空气状态变化过程如图所示。 A：tA?20?C,HA?0.006kg/kg干气 由 hB1?hC1

（1.01?1.88?0.006）?90?2492?0.006?（1.01?1.88HC1）?60?2492HC1 得 HC1?0.0178kg/kg干气 也即 HB2?0.0178kg/kg干气 又 hB2?hC

（1.01?1.88?0.0178）?90?2492?0.0178?（1.01?1.88HC）?60?2492HC

得 HC?0.0298kg/kg干气 故汽化1kg水所需干空气用量 l?11??42.02kg/kg水

HC?HA0.0298?0.006新鲜空气用量

l'?l(1?HA)?42.02?1.006?42.3kg/kg水

11. 常压下干球温度为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。空气在干燥器中的变化为等焓过程，离开时温度为32℃。求：

（1）空气在预热前、预热后以及干燥后的状态参数（湿度及焓）； （2）200m3原湿空气经干燥器后所获得的水分量。 解：（1）湿空气预热前：

由t0=20℃和tW0=16℃，由湿度图查得其湿度H0=0.009kg/kg干气，

焓 h0?(1.01?1.88H0)t0?2492H0?(1.01?1.88?0.009)?20?2492?0.009?43.0kJ/kg干气

预热后：

t1=50℃，湿度不变，即H1=0.009kg/kg干气，

焓

干燥后： 温度为t2=32℃，

因干燥器中为等焓过程，故h2?h1?73.8 kJ/kg干气

由h2?(1.01?1.88H2)t2?2492H2?(1.01?1.88H2)?32?2492H2?73.8 kJ/kg干气 得 H2＝0.0163 kg/kg干气

kJ/kg干气