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1、第十一章干燥与空气调节11-1 已知湿空气的总压强为101.3kPa，温度为 30， 湿度为 0.024kg/kg 绝干空气， 试计算其相对湿度、露点、绝热饱和温度、焓和空气中水汽的分压。解 （ 1） H=0.622p/(pT-p)即 0.024=0.622 p/(101.3- p)解得： p=3.763kPa30下水的饱和蒸汽压 ps=4.24kPa=p/ps=3.763/4.24=89%（ 2）因 td 是将湿空气等湿冷却而达到饱和时的温度，则水蒸气分压为3.76kPa 时的温度为：td=27.5 （3）假设 tas=28.4，由水蒸气表查得相应的水气分压ps 为 3.87kPa，则湿空气
2、的饱和湿度为：Has=0.622 3.87/(101.3-3.87)=0.0247 kg/kg 绝干空气比热容cpH =1.01+1.88 H=1.01+1.880.024=1.055 kJ/kg 绝干空气tas=t-r 0(Has-H)/cpH=30-2490 (0.0247-0.024)=28.35故与假设非常接近。（ 4） I=(1.01+1.88H)t+2490H=(1.01+1.88 0.024) 30+2490 0.024=91.4 kJ/kg 绝干空气11-2 已知湿空气的温度为50，总压强为100kPa，湿球温度为30，试计算该湿空气以下各参数：（ 1）湿度；（ 2）相对湿度；
3、（ 3）露点；（ 4）焓；（ 5）湿比热容。解（ 1）由饱和水蒸气表查得， 在 tw=30 时，水的饱和蒸汽压ps=4.25kPa，汽化潜热为rw=2423.7kJ/kg 。在湿球温度下，空气的饱和湿度为：H w=0.622ps/(pT-ps)=0.622 4.25/(100-4.25)=0.0276kg/kg 干空气根据空气湿度计算式，可求得该空气的湿度为：H =H w-1.09(t-tw)/r w=0.0276-1.09 (50-30)/2423.7=0.0186kg/kg 干空气（ 2）由饱和水蒸气表查得，在 t 50下，水的饱和蒸汽压 ps=12.34kPa。根据空气湿度计算式，可求得
4、该空气中的水蒸汽分压为：p=pTH /(0.622+H )=100 0.0186/(0.622+0.0186)=2.904kPa空气的相对湿度为：=p/ps=2.904/12.34=23.5%（ 3）在露点下空气刚好达到饱和状态，空气中的水汽分压p=2.904kPa 即为水在露点下的饱和蒸汽压，故由饱和水蒸气表查得，此空气的露点td=23。（ 4） I=(1.01+1.88 0.0186) 50+2500 0.0186=98.8 kJ/kg 干空气（ 5） vH=(1/29+0.0186/18)22.4 (273+50)101.3/(273 100)=0.954m 3/kg 干空气11-3 若
5、常压下某湿空气为20，湿度 0.014673kg/kg 绝干空气，试求： （ 1）湿空气的相对湿度； （ 2）湿空气的比体积； （ 3）湿空气的比定压热容； （ 4）湿空气的质量焓。若将上述空气加热到 50，再分别求上述各项。解 （ 1） 20时，由水的热力学性质表查出ps=2.3346kPa0.014673=0.6222.3346 /(101.3-2.3346)解得=1=100%该空气为水蒸气所饱和，不能作干燥介质用。3vH=(0.722+1.244 H ) (273+ t)/273=0.848m /kg 干空气.I=(1.01+1.880.014673) 20+2490 0.014673=
6、57.29kJ/kg 干空气（ 2） 50时，水蒸气的饱和蒸汽压为12.34kPa当空气从 20加热到 50时，湿度没有变化，故：0.014673=0.622 12.34/(101.3-12.34 )=18.92%由计算结果看出，湿空气被加热后相对湿度降低了。vH=(0.722+1.2440.014673) (273+50)/273=0.935m 3/kg 干空气湿空气的比定压热容只是湿度的函数，因此20与 50时的湿空气比定压热容相同。I=(1.01+1.880.014673) 50+2490 0.014673=88.42kJ/kg 干空气11-4 将质量流量 0.9kg 干空气 /s 的湿
7、空气 A( t A=20 ， A =0.80) 与质量流量 0.3 干空气 /s 的湿空气 B （tB =80， B=0.3）混合，求混合后空气的状态参量。解 由 H I 图查得两种空气的湿含量和焓如下：HA=0.012kg/kg 干空气IA =50kJ/kg 干空气HB=0.103kg/kg 干空气I B=350kJ/kg 干空气H m=( mA HA+mBHB )/(mA+mB)=(0.90.012+0.3 0.103)/(0.9+0.3)=0.035 kg/kg干空气50I m=( mA I A +mB IB)/( mA +mB )=(0.9 50+0.3 350)/(0.9+0.3)=
8、125kJ/kg干空气11-5 调节干燥需要的空气状态，干燥操作如图11-6 所示。已知状态 A ：tA=30 ，t d=20，qv=500 m 3/h 湿空气；状态 B ：通过冷凝器后，空气中的水分除去2 /h；状态 C：通过加热器后，空气的温度tB=60 ，干燥器在常压绝热条件下进行。水在不同温度下的饱和蒸汽压如下表：t/ 10152030405060ps/kPa1.22631.7069 2.3348 4.24777.3771 12.3410 19.9241试求：（ 1）作空气状态变化图； （ 2）经过冷凝器后空气的温度和湿度；（ 3）经过加热器后空气的相对湿度。 解 （ 1）由于给出了状
9、态A 的露点，故可由其对应的蒸气压计算该状态的湿度H A ，根据给出的冷凝水量和空气量可确定HB，冷凝器内空气状态的变化由A 到 B到 B 。冷凝器除去空气中的部分水分后，送到加热器等湿升温到C 点（ 60）。在干燥器的干燥过程中空气增湿，到达A 点，形成一个循环过程。空气状态变化如附图。（ 2）根据露点温度td 可从给出的水的饱和蒸汽压数据中查到ps=2.3348kPa，此值即为进入换热器 l 的空气的水蒸气分压p，因此：HA =0.622ps/(pT-ps)=0.622 2.3348/(101.3-2.3348)=0.01467kg/kg 干空气 vH =(1/29+ HA /18) 22
10、.4 (273+30)/273=0.878m 3/kg 干空气故 qm=qv/vH=500/0.878=569.5kg/h由物料衡算：qm=qm(HA -H B )，所以： HB =H A-qm/qm=0.014673-2/569.5=0.01116kg/kg 干空气（ 3）根据湿含量的定义，在空气达到饱和时：HB =0.622ps/(pT-ps)ps=HB pT /(0.622+ HB)=0.01116 101.3/(0.622+0.01116)=1.785kPa查得温度为 t B=16。此时的 ps等于 C 点的空气中的水蒸气分压 p，另外，由 t c=60 ，从给出的数据中查到水的饱和蒸
11、汽分压 ps=19.924kPa 。因此，该处空气的相对湿度为：=p/ps=1.785/19.924=0.0896=8.96%11-6在一常压转筒干燥器中， 将其物料从（湿基）含水量 4.0%干燥到 0.5%，干燥产品流量为 600kg/h ，空气进预热器前 t0=25 ，相对湿度0=55% ，经过预热器加热到t1=85 后再进入干燥器，出干燥器时 t2=30 。物料进干燥器时 1=24，出干燥器时2=60 ，绝干物料的比定压热容为0.52kJ/(kg 绝干物料 .K) 。假设干燥器的热损失为18000kJ/h，（ 25时水的饱和蒸汽压 =3.168kPa ）。试求：（1）绝干空气的质量流量；
12、 （ 2）在单位时间内预热器中的传热量。解 X1=0.04/(1-0.04)=0.0417kg/kg绝干物料X2=0.005/(1-0.995)=0.005kg/kg 绝干物料Gc=G2(1-w2)=600(1-0.005)=597kg 绝干物料 /hW=Gc(X1-X2)=597(0.0417-0.005)=21.9kg/hp=jps=0.55 3.168=1.7414kPaH 0=H1=0.622 1.7414/(101.3-1.7414=0.0109kg/kg 干空气L(H 2-0.0109)=21.9（ a）热量衡算：L(I1-I2)=Gc(I2-I 1)+QLQp=L(I 1-I 0
13、)51I 0=(1.01+1.880.0109)25+24900.0109=52.9kJ/kg 干空气I 1=(1.01+1.880.0109)85+24900.0109=114.7kJ/kg 干空气I 2=(1.01+1.88H2) 30+2490H 2=30.3+2546.4H 2I 1=(0.52+4.187 0.0417)24=16.67kJ/kg 绝干物料I 2=(0.52+4.870.005) 60=32.46kJ/kg 绝干物料Qp=L(I1-I0)=L(114.7-52.9)=61.8LL(114.7-30.3-2546.4H2 )=59.7 (32.46-16.67)+180
14、00L(84.4-2546.4 H 2)=27426.6(b)联立式（ a）及式（ b）解得：H2=0.0258kg/kg 干空气L=1468.7kg 干空气 /hQp=L(I 1-I 0)=61.8 L=90764.7kJ/h11-7 用回转干燥器干燥湿糖，进料湿糖湿基含水量为1.28%，温度为 31。每小时生产湿基含水量为 0.18%的产品4000kg，出料温度36。所用空气的温度为20，湿球温度为17，经加热器加热至 97后进入干燥室，排除干燥室的空气温度为40，湿球温度为32。已知产品的比热容为1.26kJ/(kg .K) 。试求：（ 1）水分蒸发量； （ 2）空气消耗量； （ 3）加热器所用表压 100kPa 的加热蒸汽消耗量；（ 4）干燥器
