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1、干燥定义： 用热能使湿物料内液体气化，被干燥介质带走，使湿物料的含液量降低的操作 。干燥的分类：（ 1） 按操作压强分： 常压干燥 和真空干燥（ 2） 按操作过程分： 连续干燥 和间歇干燥（ 3） 按传热机理分：传导干燥、 对流干燥、 辐射干燥、介电加热干燥等重点：空气 水系统第一节 湿空气的性质一、湿空气的状态参数（一）水蒸气分压 p 根据道尔顿分压定律，湿空气的总压强 pT与水蒸气分压 pv及干空气的分压 pa有如下关系：pT= pv +pa以及 pv /pa= pv /(pT- pv)=nv/na（二）湿度 H (湿含量、绝对湿度 )定义： 湿空气中水气质量与绝干空气质量之比vTvava
2、vaavv 622.0622.02918pppnnnnMnMnH单位： kg水蒸气 /kg绝干气v: vapora: airsTss 6 2 2.0 pppHkg/kg绝干气饱和空气的湿度 Hs：（三）相对湿度 j定义： 总压一定时，水气分压与同温下饱和蒸气压之比 。%100sv ppjsTs-622.0 pppHjj kg/kg绝干气相对湿度是空气吸湿能力大小的标志 。S： Saturation例 9-1湿空气中水蒸气分压为 2.335kPa，总压为 101.3kPa，求湿空气温度 t=20 时的相对湿度 j。若将湿空气加热到50 ，求此时的 j。解：（ 1） t=20 时，水的饱和蒸汽压为
3、 ps=2.335kPaj=pv/ps 100%=2.335/2.335 100%=100% 即湿空气已被水蒸气饱和，不能再用作干燥介质。（ 2） t=50 时， ps=12.34kPaj=pv/ps 100%=2.335/12.34 100%=18.92% 当湿空气温度升高后， j值减小，又可用作干燥介质。（四）比焓 I定义： 1kg绝干空气及其所带的 水气（ H kg）的焓之和。I=Ia+HIvIa= cpa (t-0)Iv = r0+cpw ( t-0)所以， I=cpa(t-0)+Hcpw(t-0)+r0=(1.01+1.88H)t+2490H kJ/kg绝干气（五） 湿比热容 cpH
4、定义： 1kg绝干空气及其所带的 水气的比热容之和cpa=1.01kJ/(kg.K) cpw=1.88kJ/(kg.K)cpH= cpa+Hcpw=1.01+1.88H kJ/(kg绝干气 .K)（六）湿比体积 vH定义： 1kg绝干空气及其所带的 水气体积之和T5H10013.12732734.22)18291(ptHv m3/kg绝干气（七）干球温度 t和湿球温度 twtw定义：大量的不饱和湿 空气与少量的湿物料接触，传热、传质达平衡时湿物料中水分的温度。注意：少量的水与大量空气相接触。可以认为空气的 t和 H都不变。传热达平衡时， 空气传给水分的显热 等于 水分汽化所需的潜热：Q=aS(
5、t-tw)=kHS (Hs,tw-H) rtwtw= t - kHrw(Hs,tw-H)/a单位： kW kJ/sQQ讨论：（ 1）干燥操作中，常用干、湿球温度计测定湿空气温度和湿度。（ 2）测 tw时，空气流速应大于 5 m/s，减小热辐射和热传导的影响；（ 3）饱和湿空气： t=tw；不饱和湿空气： ttw；（ 4）空气 水系统：传热传质系数比 a /kH=1.09 ;（ 5）计算时要用试差法。（八）绝热饱和温度 tas定义： 用大量的水将空气绝热冷却至饱和时空气的 温度。注意： 少量 的湿空气与 大量 水接触。传热达平衡时，空气传给水分的显热等于水分汽化所需的潜热。因此，可视为等焓过程。
6、I1=(1.01+1.88H)t+r0HI2=(1.01+1.88Has)tas+r0HasI1=I2讨论：（ 1）空气 水系统： cpH=1.09 ， 故 tw=tas; 对别的系统此关系不成立；（ 2）计算时要用试差法；（ 3） tw和 tas是两个不同的概念。H与 Has数值都很小，可近似认为湿空气比热容不变，则：1.01+1.88H=1.01+1.88Has=cpH整理得：)-(-= asHasas HHcrttOpH（九）露点 td定义：将湿 空气等湿 等压 冷却至饱和时的温度 。（水蒸气分压 pv也不变）ddds,Ts,s, 62 2.0ttt pppH)( ds, d tfp t
7、 对于 空气 -水 系统：不饱和湿空气： ttw=tastd 饱和湿空气： t=tw=tas=tdH=pppH T622.0ps=f(t)sTss 6 2 2.0 pppH总结j=pv/ps已知： pT, a/kH=1.09变量： H, Hs, pv, ps, j, I, t, tw, tas 共 9个方程：共 7个I=(1.01+1.88H)t+2490Htw=tas结论：需要已知 2个参数方能确定空气的状态，但不是任 2个参数都是独立变量。)-(-= asHasas HHcrtto例 9-2已知湿空气的总压 pT=1.013 105Pa，相对湿度j=60%，干球温度 t=30 ，试求：（
8、1）湿度 H；（ 2）露点 td；（ 3）将上述情况湿空气在预热器内加热到 100时所需热量。已知湿空气的质量流量为 100kg干空气 /h。解：由饱和水蒸汽表查得水在 30 时蒸汽压 ps=4242Pa。（ 1） H=0.622jps/(pT-jps)=0.622 0.6 4242/(1.013 105-0.6 4242)=0.016kg水气 /kg干空气（ 2） pv=jps=psd=0.6 4242=2545Pa 由饱和水蒸汽表查得其对应的温度 td=21.4（ 3） Q=LcpH(t1-t0)=100 (1.01+1.88 0.016) (100-30)=7280kJ/h=2.02kJ
9、/s=2.02kW例 9-3总压为 1.013 105Pa下湿空气的温度为 30 ，湿度为 0.02403kgH2O/kg绝干气，试计算湿空气的露点、湿球温度、绝热饱和温度。解：（ 1）由 H=0.622pv/(pT-pv)，可得： pv=HpT/(0.622+H) pv=0.02403 1.013 105/(0.622+0.02403)=3768Pa由 psd=pv=3768Pa，查水蒸汽表得对应的温度为 27.5 ，即为露点。（ 2）湿球温度 tw=t-kHrw(Hs-H)/a由于 Hs是 tw的函数，故用上式计算 tw时要用试差法，其计算步骤为：假设 tw=28.4 。对空气 水系统，
10、a/kH1.09。 由水蒸汽表查出 28.4 水的汽化热 rw为 2427.3kJ/ kg 。 28.4 时 Hs（ t=28.4 ， ps=3870Pa）Hs=0.622ps/(pT- ps)=0.622 3870/(1.013 105-3870)=0.02471kg/kg绝干气tw=30-2427.3 (0.02471-0.02403)/1.09=28.49与假设的 28.4 很接近，故假设正确。（ 3）绝热饱和温度 tas=t-r0(Has-H)/cpH由于 Has是 tas的函数，故计算时要用试差法。其计算步骤为：设 tas=28.4 。 cpH=1.01+1.88 0.02403=1.055kJ/(kg.K)tas=30-2490 (0.02471-0.02403)/1.055=28.395故假设 tas=28.4 可以接受。计算结果证明空气 水系统， tas=tw。作业： P3859-19-3
