干燥和传热部分习题.doc

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1、干燥和传热部分习题1. 饱和空气在恒压下冷却， 温度由1降至2，此时其相对湿度 ，湿球温度 ，.露点 。 2. 若维持不饱和空气的湿度H不变，提高空气的干球温度，则空气的湿球温度 ，露点 ，相对湿度 。(变大,变小,不变,不确定) 干燥操作中， 干燥介质（不饱和湿空气）经预热器后湿度 ， 温度 。当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时，物料的表面温度等于 温度。已知在50、P1atm时， 空气中水蒸汽分压Pv 55.3mmHg，则该空气的湿含量H ；相对湿度 ；（50时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg）当空气的温度t 、湿度H 一定时，某物料的平衡含水量为X* ，若空气的湿度H 下

2、降，则平衡含水量 。恒定干燥条件下，恒速干燥阶段属于 控制阶段，降速干燥阶段属于 控制阶段。物料中结和水分的多少与 性质有关。物料中平衡水分的多少与 性质和 性质有关。恒速干燥阶段除去的水分为 ，降速干燥阶段除去的水分 为 和 ，整个干燥过程除去的水分是 。常压下，湿度H 一定的湿空气，当气体温度t 升高时，其露点td 将 ，而当总压P 增大时，td将 。 空气的饱和湿度Hs是湿空气的如下参数的函数：( ) 。 A. 总压及干球温度； B. 总压及湿球温度； C. 总压及露点； D. 湿球温度及焓。 12. 已知湿空气的下列哪两个参数，利用t-H图或H-I图，可以查得其他未知参数( )。 A.

3、 (tw ,t) B. (td ,H) C. (p ,H) D. (I ,tw) 13. 空气温度为d，湿度为Hd，相对湿度为的湿空气， 经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为1，湿度为H1， 相对湿度为1，则( ) A. H1Hd B. d1 C. H1Hd D. d1 14. 对于一定干球温度的空气， 当其相对湿度愈低时，其湿球温度：( )。 A. 愈高 B. 愈低 C. 不变 D. 不一定，尚与其它因素有关。 15. 湿空气通过换热器预热时，该过程的经历为（ ） A. 等焓过程 B. 等相对湿度过程 C. 等容过程 D. 等湿度过程 计算题1、 湿空气总压力101.33Pa， 干球温度

4、为40， 露点为25, 试求:(1) 水气分压；(2)湿度；(3)相对湿度；(4)焓。(P=3.17kPa； H=0.02kg/kg绝干气；=0.43； I=92KJ/kg绝干气)2、湿空气总压为50kPa，干球温度为60，相对湿度为40%，试求:(1)水气分压；(2)湿度；(3)湿比容。(P=7.97kPa; H=0.118kg/kg绝干气; VH=2.27m3/kg绝干气)3、去湿设备中将空气中的部分蒸汽除去，操作压力为101.33kPa。空气进口温度为20，水蒸气分压为6.62kPa，出口处水蒸气分压为1.4kPa。试计算每100m3进口空气所除去的水分量。 (3.92kg水)4、用一干

5、燥器干燥某物料，已知湿物料处理量为1000kg/h，含水量由40%干燥至5%（均为湿基）。试计算干燥水分量和干燥收率为94%时的产品量。(368.4kg/h ；594kg/h)5、 用连续干燥器干燥某物料，已知湿物料处理量为0.3kg/s, 物料由含水量40%干燥到5%(均为湿基), 试求绝干物料量Gc水分蒸发量W及干燥产品量G2。(Gc=0.18kg/s； W=0.111kg/s； G2=0.19kg/s)6 、在常压连续干燥器中干燥某湿物料, 每小时处理物料1000kg, 经干燥后物料含水量由40%降至5%(均为湿基)。进干燥器空气温度为10, 其中所含水气分压为1.0kPa，空气在40、

6、=70%下离开干燥器。试求所需新鲜空气量,kg/s。40下水饱和蒸气压为7.4kPa。(L=3.783kg/s)7、 某物料在连续理想干燥器中进行干燥。物料处理量为1kg/s, 物料含水量由5%降到1%(均为湿基)。空气初始温度为20,湿度为0.005kg/kg绝干气, 空气进干燥器时温度为150, 出干燥器时温度为70。试求:(1)空气消耗量；(2)预热器传热量。(L=1.3kg绝干气/s;；Qp=173kw)8、 利用气流干燥器将含水量20%的物料干燥到5%(均为湿基)。已知湿物料处理量为1000kg/h。空气初始温度为20，湿度为0.011kg/kg绝干气, 空气经预热后进入干燥器, 空

7、气离开干燥器时温度为60、湿度为0.04kg/kg绝干气, 并为等焓干燥过程。试求(1)空气量,m3/h(按进预热器状态计)；(2)进干燥器时空气温度；(3) 预热器传热量。(V=4592m3/h； t1=133； Qp=170kw)9、 在恒定干燥条件下干燥某湿物料。降速阶段干燥速率曲线为直线,且已知恒速阶段干燥速率Uc为1.5kg/(m2.h)，临界含水量Xc为0.2(干基,下同),平衡含水量X*为0.05, 单位干燥面积的绝干物料量Gc/A为40kg绝干料/m2. 湿物料质量为2000kg.试求将该物料由含水量X1=0.38降到X2=0.1时所需的干燥时间。(=9.19h)10、在常压连

8、续干燥器中干燥某固体湿物料。已知新鲜空气温度为15、湿度为0.0073kg水 /kg干空气、焓为35KJ/干空气，该空气在预热器中预热至90后进入干燥器，离开干燥器的废气温度为50，湿度为0.023kg水/kg干空气，固体湿物料初始含水量为13%（湿基，下同），干燥产品含水量为0.99%。干燥产品量为237kg /h 。试求：（1）经预热后湿空气的湿度和焓；（2）干燥过程中除去的水分量；（3）绝干空气消耗量；（4）预热器传热量。（H =0.0073k水/干空气、I =110.3KJ /kg干空气；W =32.62kg水/h ；L =2078kg干空气/h ；Qp =43.5kw）11、物料在常

9、压理想干燥器中进行干燥，湿物料的流率为 ，初始湿含量（湿基，下同）为3.5%，干燥产品的湿含量为0.5%。空气状况为：初始温度为25、湿度为 ，经预热后进干燥器的温度为160，如果离开干燥器的温度选定为60，试分别计算需要的空气消耗量及预热器的传热量。（L =0.767kg/h； Qp =105.55W ）12、某湿物料在恒定干燥条件下经过5.5小时的干燥，其干基含水量自0.35降至0.10，若在相同干燥条件下，需要物料含水量从0.35降至0.05，试求干燥时间。物料的临界含水量为0.15，平衡含水量为0.04，假设在将速阶段中干燥速率与物料自由含水量 成正比。(=9.57h )13、 在恒定

10、干燥条件下的箱式干燥器内，将湿物料由湿基含水量25%干燥到6%，湿物料的处理量为150，实验测得：临界干基含水量为0.2，试计算（1）总共除去的水分；（2）在恒速阶段和降速阶段各除去多少水分（W =30.32kg； W1=15kg ；W2 =15.32kg ）。14 工厂因生产需要，用表压0.2MPa的饱和水蒸气通过间壁式换热器将流量为2000kg/h的水从20加热至98，若忽略热损失，试求蒸汽消耗量。若将蒸汽直接通入水中进行加热，再求完成上述加热任务所需的蒸气用量，并对计算结果加以分析。15 在一套管式换热器中，利用某油品冷却放出的热量加热原油，油品从240冷却至160，将原油从100加热至

11、140，试求套管换热器在并流操作和逆流操作时的对数平均温差Dtm。7-22 用90的热水将流量为10000kg/h的原油从20预热至70，原油的比热为2.0kJ/(kg)，试分别计算换热器在逆流操作或并流操作两种情况下加热剂的最小用量。16在一单壳程、四管程列管式换热器中，用水冷却异丙苯溶液，冷却水流经管内，温度从20升至40，异丙苯溶液有80冷却至50，试求该换热器的平均传热温度差。17工厂拟用一列管式换热器将流量为5m3/h的某溶液从60加热至120，热源为表压0.5MPa的饱和水蒸气，已知该溶液的密度为1080kg/m3，平均比热为2.5 kJ/(kg)，设换热器的总传热系数为1500

12、W/(m2)，试求所需的传热面积。18在列管换热器中用初温20的冷却水将某溶液从100冷却至40，溶液流量为2500kg/h，溶液比热为3.0kJ/(kg)，已测得水出口温度为30，试分别计算并流与逆流操作时的对数平均温差。若已知总传热系数K =1000W/(m2)，求并流操作和逆流操作所需的传热面积。19在一逆流操作的列管式换热器中用水将油品冷却，换热器管束由252mm的钢管组成，油品的比热为2.5 kJ/(kg)，油走管间，流量为5000kg/h, 温度从100冷却至65，水走管内，温度从20升至45，油和水的对流给热系数分别为500 W/(m2)和2000 W/(m2)。 如果忽略污垢热

13、组，求总传热系数K和所需的传热面积A； 该换热器在使用一年后，有油垢和水垢生成，设油垢和水垢的热阻分别为0.0002 m2/W和0.00025 m2/W，再求总传热系数K和所需的传热面积A。 若要提高K值，应采取什么措施？20 有一列管式空气加热器, 120饱和水蒸汽在管间冷凝, 将管内作湍流流动的空气从20加热到80，现由于生产需要，将空气出口温度降至76，拟通过调节空气流量来实现，忽略管壁和污垢热阻，空气的物性常数可视为不变，且蒸汽空气，问空气的质量流量增加的百分率为多少？21 某厂有一台列管式换热器, 管束由37根192mm、长3m的钢管组成，130的饱和水蒸气在管间冷凝，将流经管内的某

14、溶液从20加热至60，冷凝水于饱和温度下排出，设蒸汽冷凝给热系数为10000 W/(m2)，溶液侧对流给热系数为3500 W/(m2)，管壁及污垢热阻忽略不计。 试计算这台换热器每小时能处理的溶液量。 现要求在保持溶液处理量不变的情况下，将此溶液的出口温度提高到80，该厂拟增加一台同规格的换热器，问这两台换热器应当并联连接还是串联连接？试通过计算予以说明(假设溶液的物性随温度变化很小)。22 在一逆流换热器中以水作为冷却剂将管内流动的热气体从180冷却至60，水的温度从20升至35，气侧给热系数为40W /(m2)，水侧给热系数为3000W /(m2), 现将气体的流量增加20%，冷却水的进口温度不变，忽略管壁和污垢热阻，试求： 气体流量增加后，不调节冷却水的流量，气体的出口温度和冷却水的出口温度； 气体流量增加后，拟通过调节冷却水的流量以使气体出口温度保持在60不变，调节后水的流量和水的出口温度。