化工原理固體干燥

第八章固體枯燥第一節(jié)概述§8.1.1、固體去濕方法和枯燥過程在化學(xué)工業(yè),制藥工業(yè),輕工,,常常需要從濕固體物料中除去濕分(水或其他液體),這種操作稱為”去濕”.例如:藥物,食品中去濕,以防失效變質(zhì),中藥沖劑,片劑,糖,咖啡等去濕(枯燥),則在以后的注塑加工中會(huì)產(chǎn)生氣泡,影響產(chǎn)品的品質(zhì).其他如木材的枯燥,紙的枯燥.一、物料的去濕方法1、機(jī)械去濕：壓榨，過濾或離心分別的方法去除濕分，能耗底，但濕分的除去不完全。〔CaCl2，硅膠，沸石吸附劑等〕與濕物幾乎為零，且能到達(dá)較為完全的去濕程度，但枯燥劑的本錢高，枯燥速率慢。3、供熱枯燥：向物料供熱以汽化其中的水分，并將產(chǎn)生的蒸汽排走。〔如過熱蒸汽，煙道氣〕來制得合格的干品。二、枯燥操作的分類1、按操作壓強(qiáng)來分：、常壓枯燥：多數(shù)物料的枯燥承受常壓枯燥、真空枯燥：適用于處理熱敏性，易氯化或要求產(chǎn)品含濕量很低的物料2、按操作方式來分：、連續(xù)式：濕物料從枯燥設(shè)備中連續(xù)投入，干品連續(xù)排出如烘房，適用于小批量，多品種或要求枯燥時(shí)間較長的物料的枯燥。3、按供熱方式來分：、對(duì)流枯燥：產(chǎn)生的蒸汽由枯燥介質(zhì)帶走。如氣流枯燥器，流化床，噴霧枯燥器。、傳導(dǎo)枯燥：走〔真空枯燥〕，如烘房，滾筒枯燥器。、輻射枯燥：而使?jié)穹制?，照試?yàn)室中紅外燈烘干物料。、介電加熱枯燥：本章主要爭論以空氣為枯燥介質(zhì)，濕分為水的對(duì)流枯燥過程。是由于：一方面：如圖示；

，則氣體傳熱給固體，傳熱推動(dòng)力，傳熱量Q，方向另一方面：p低于固體外表氣膜中水汽壓強(qiáng)向氣流主體集中，即發(fā)生質(zhì)量傳遞過程，傳熱推動(dòng)力

，即，水汽將通過氣膜，傳遞物質(zhì)量N，方向如圖四．枯燥的必要條件：，使物料外表的水分能夠汽化傳質(zhì)推動(dòng)力 ，△p越大，枯燥進(jìn)展的越快，所以，枯燥介質(zhì)應(yīng)準(zhǔn)時(shí)將汽化的水分帶走，以便保持肯定的傳質(zhì)推動(dòng)力。假設(shè) 。五．對(duì)流枯燥流程及經(jīng)濟(jì)性枯燥流程：典型的流程如圖示經(jīng)濟(jì)性：主要取決于能耗和熱的利用率〔如枯燥器內(nèi)埋設(shè)加熱管道，廢氣局部循環(huán)等〕其次節(jié)濕空氣的性質(zhì)和濕度圖§8.2.1、濕空氣的性質(zhì)一、濕空氣的性質(zhì)基準(zhǔn)：1㎏絕干空氣。濕空氣的假設(shè)干參數(shù)均以單位質(zhì)量的絕干空氣為基準(zhǔn)。這是由于在枯燥過程中水重量是不斷變化的，而絕干空氣的質(zhì)量是不變的，所以選取1㎏絕干氣作基準(zhǔn)對(duì)枯燥計(jì)算而言是很便利的。濕度〔濕含量、確定濕度〕H定義：H=濕空氣中水汽的質(zhì)量/濕空氣中絕干空氣的質(zhì)量=Mvnv/Mgng= ㎏水/㎏絕干氣假設(shè)

(空氣溫度下水的飽和蒸汽壓)，則濕空氣呈飽和狀態(tài)。其中所以φ定義衡量濕空氣的不飽和程度假設(shè)φ=100﹪濕空氣達(dá)飽和狀態(tài)，即

，在此條件下無枯燥力量；因此只有當(dāng)φ<100﹪的不飽和空氣才能作為枯燥介質(zhì)。φ值越小，表示該空氣偏離飽和程度越遠(yuǎn)，枯燥力量越大。H和φ的比較：Hφ反映出濕空氣吸取水分的力量聯(lián)系：P，t，Hφ比容〔濕容積〕定義：=濕空氣的總?cè)莘e/濕空氣中絕干空氣的質(zhì)量比熱〔濕熱〕1℃所吸附或放出的熱量，叫比熱。㎏/㎏絕干氣℃焓定義：焓是一個(gè)相對(duì)值，計(jì)算焓值時(shí)必需規(guī)定基準(zhǔn)狀態(tài)和基準(zhǔn)溫度，∴〔r2500kT/㎏〕1tt。濕球溫度用濕球溫度計(jì)測(cè)的得濕空氣的溫度叫濕球溫度，記作。濕球溫度計(jì)：在一般溫度計(jì)的感濕泡外用濕紗布包示的實(shí)為薄水層的溫度 ， 與空氣的t，H有關(guān)。t=θ，〔即空氣與水之間不存在溫差〕，但由于或則發(fā)生水分的傳質(zhì)過程，水分子自紗布外表汽化，而后遷移指空氣中，被空氣所帶走。θ<t，(起始時(shí)，θ=t，Δt=0，無顯熱傳遞)，一旦θ<t，則Δt=t-θ〉0，即發(fā)生熱量傳遞〔顯熱〕。當(dāng)這一熱量缺乏以補(bǔ)償水分汽化所需的熱量時(shí)，水濕比將連續(xù)下降，當(dāng)水濕降至足夠低，由此造成的氣—液兩相的傳熱溫度足夠大，空氣傳給水的熱量恰好等于水分因分子差而汽化所需的熱量時(shí)，水濕不再變化〔即熱量=潛熱〕。此時(shí)的水濕即為濕球溫度計(jì)指示的數(shù)值。h此時(shí)對(duì)水分作熱量衡算。顯熱潛熱熱平衡∴即 一般的，，α與空氣速度u的0.8次方成正比，所以 值與u無關(guān)。對(duì)于空氣—水蒸氣系統(tǒng)，*測(cè)量濕球溫度計(jì)，空氣速度應(yīng)大于5m/s，以減小輻射和熱傳導(dǎo)的影響;*實(shí)際枯燥操作中，常用干，濕球溫度計(jì)來測(cè)量空氣的濕度。絕熱飽和溫度〔t，H〕與大量循環(huán)水親熱接觸，水分t

，所以汽化水分的潛熱取自于空氣濕隨著過程的進(jìn)展，空氣濕度不斷下降，濕度不斷上升，但空氣的焓恒定不變，這叫做絕熱增濕過程(或等焓過程)。在絕熱增濕過程中，一方面空氣將其顯熱傳給水分用于水分的汽t，H隨過程設(shè)備的位置不同而變化，但焓是恒定的。假設(shè)這個(gè)過程空氣被水飽和，即達(dá)飽和狀態(tài)，此時(shí)空氣的溫度不在下降，而等于循環(huán)水的溫度。這個(gè)溫度稱為初始狀態(tài)空氣的絕熱飽和溫度，以 表示，相應(yīng)的飽和溫度為。進(jìn)入和離開絕熱飽和器的濕空氣的焓分別為：∵H，∴∵

值較小，且變化不是很大，即∴當(dāng)空氣流速較高時(shí)所以露點(diǎn)〔ψ=100﹪〕此時(shí)的溫度稱為該空氣的露點(diǎn)，以表示。露點(diǎn)時(shí)三者關(guān)系對(duì)于不飽和空氣對(duì)于飽和空氣2二．濕度圖p肯定，t,p,φ,H,I,, ,只有兩個(gè)參數(shù)是獨(dú)立的。工程繪制，H-T,I-Ht-h圖，橫坐標(biāo)t，縱坐標(biāo)H，H線：水平線。t線：垂直線。等φ線：，當(dāng)p肯定， 等 線：I-H〔橫坐標(biāo)為H,縱坐標(biāo)為I,兩者夾角為135°，其目的使圖中的曲線不至于過密〕I線t線1.88t+2500,t↑,斜率亦↑，直線族各不平行等φ〔同上t>99.7℃,線〔p-H〕線

,等線為一垂直向上的直線。蒸汽分壓一．加熱與冷卻過程1．加熱假設(shè)不計(jì)換熱器的流淌阻力，濕空氣的加熱與冷卻屬等壓過程，I-H圖濕空氣被加熱濕時(shí)的狀態(tài)變化描繪為：HAB點(diǎn)濕度上升，空氣的φ下降，枯燥力量上升。與加熱過程相反。二． 絕熱增濕過程等I三． 空氣狀態(tài)確實(shí)定t、t、t、φ第三節(jié)枯燥過程的物料衡算和熱量衡算對(duì)流枯燥過程通常在枯燥過程的計(jì)算中，首先需要確定從事物料中移除的水重量相應(yīng)需消耗的空氣量和選擇，枯燥過程的物料衡算和熱量衡算是上述計(jì)算的根底。§8.3.1濕物料中含水量的表示方法XW關(guān)系：§8.3.2物料衡算范圍〔對(duì)象〕：連續(xù)枯燥器基準(zhǔn)：單位時(shí)間s〔或h〕對(duì)象水分：§8.3.3熱量衡算范圍基準(zhǔn)：單位時(shí)間s熱量衡算：對(duì)象枯燥全系統(tǒng)：或預(yù)熱器：〔無視預(yù)熱器熱損失〕X㎏水具有的焓。則溫度為θ濕含量為X的濕物料的焓I’為為了簡化計(jì)算，現(xiàn)假設(shè)：穎氣中水蒸氣的焓等于出枯燥器時(shí)廢氣中的水蒸氣的焓，即，進(jìn)出枯燥器的濕物料比熱相等，即，即∵ ，，代入上式并整理得：或假設(shè)〔不補(bǔ)充熱量于枯燥器中〕則④熱損失。

枯燥系統(tǒng)中參加的熱量為四局部：①加熱空氣②蒸發(fā)水分③加熱物料的傳熱面積，加熱介質(zhì)消耗量，枯燥器尺寸及枯燥熱效率的根底。§8.3.4空氣通過枯燥器時(shí)的狀態(tài)變化時(shí)狀態(tài)的變化過程。空氣經(jīng)過預(yù)熱器被加熱，H不變，溫度上升，焓↑空氣經(jīng)定出枯燥器時(shí)的空氣狀態(tài)是比較困難的和簡單的?，F(xiàn)爭論等焓枯燥過程〔絕熱枯燥過程〕前提：①②③故，H—I對(duì)于等焓枯燥過程，離開枯燥的空氣狀態(tài)確實(shí)定只需一個(gè)參數(shù)，一般。〔抱負(fù)枯燥器〕時(shí)，可近似按等焓枯燥過程處理?！灿煽菰锲鳠崃亢馑闶降弥场卜墙^熱枯燥過程〕非等焓〔絕熱〕枯燥過程可分為以下幾種狀況〔定性爭論〕①則BCBC線〔等焓線〕下方② ，則，在BC線上方③假設(shè)足夠大，使〔等溫下進(jìn)展〕則沿等溫線變化3§8.3.5枯燥器的熱效率η定義為：即 W，空氣出枯燥器時(shí)溫度為水分所需的熱量為：4

，物料進(jìn)枯燥器時(shí)的溫度為，則蒸發(fā)枯燥操作的熱效率表示枯燥器的性能，熱效率越高表示熱利用程度越好。假設(shè)離開枯燥器的空氣溫度降低而濕度增高，則可節(jié)約空氣消耗量并提高熱效率。但是空氣的濕度增加，使物料和空氣間的傳質(zhì)推動(dòng)力減小。在枯燥操作中，往往將廢氣〔出口空氣〕中熱量回收，以降低能耗。生產(chǎn)中利用廢氣預(yù)熱冷空氣或冷物料等。此外應(yīng)留意枯燥設(shè)備和管路的保溫隔熱，以削減枯燥系統(tǒng)的熱損失。第四節(jié)固體物料枯燥過程的平衡關(guān)系和速率關(guān)系§8.4.1物料的平衡濕含量一．平衡濕含量〔平衡水分〕蒸氣分壓相等為止。此時(shí)物料中所含的水分稱為該空氣狀態(tài)下物料的平衡水分。同而不同。25℃下的平衡水分與空氣相對(duì)濕度的關(guān)系如下圖。由圖可見對(duì)于非吸水性物性，例如陶土的平衡水分幾乎等于零，對(duì)于吸水性物料，例如煙草，皮革及木材等的平衡水分較高，而且隨空氣狀況不同而有較大的變化。由圖還可見當(dāng)空氣的相對(duì)濕度為零時(shí)，任何物料的平衡水分均為零。由此可知只有使物料與相對(duì)濕度為零的空氣相接觸，才有可能獲得絕干的物料。假設(shè)物料與肯定濕度的空氣進(jìn)展接觸，物料中總有一局部水分不能被除去，這局部水分就是平衡水分。它表示在該空氣狀態(tài)下物料能被枯燥的限度。通常物料的平衡水分都是由試驗(yàn)測(cè)定得到的。結(jié)合水分和非結(jié)合水分結(jié)合水分和非結(jié)合水分是依據(jù)水分與物料結(jié)合力的狀況來劃分的。①結(jié)合水分質(zhì)推動(dòng)力降低，所以結(jié)合水分較純水難除去。②非結(jié)合水分枯燥過程中極易除去。平衡水分和自由水分的。分的關(guān)系用圖表示出來?！?.4.2物料在定態(tài)空氣條件下的枯燥速率枯燥動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)隨著枯燥過程的進(jìn)展，水分被不斷汽化，濕物料的質(zhì)量不斷削減，用記錄儀記錄，取濕物料質(zhì)量隨時(shí)間的變化規(guī)律，用測(cè)溫元件吸取濕物料外表溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律。X~τ曲線及θ~τ曲線稱為枯燥曲線，如以下圖各中A表示物料起始含水量,容度,枯燥開頭后，物料含水量及其外表溫度均隨時(shí)間而變化。曲線均存在這三個(gè)階段：AB段：，在階段空氣中的局部熱量用于加熱物料，故物料的Z隨的變化不大，即較小BC段：在階段空氣中的局部熱量根本上成直線關(guān)系外表溫度恒定等于，階段內(nèi)的空氣傳遞給物料的顯熱恰好等于水分從物料汽化所需的潛熱，而物料的外表溫度等〔這一階段恰似濕球溫度測(cè)溫原理〕。CDE段：

，物料開頭升溫，熱空氣中局部熱量用于加熱物料時(shí)使其由

，另一局部熱量用于汽化水分，因dZ/dτ 漸漸變?yōu)槠教?，直?、枯燥速率曲線

為止。枯燥速率〔亦即水分汽化速率〕出枯燥速率曲線。個(gè)枯燥階段的傳熱、傳質(zhì)有各自的特點(diǎn)。3、恒速枯燥階段在此階段中，固體物料外表掩蓋著水層，其狀況與濕球溫度計(jì)紗布外表的狀況相像。物體外表的溫度等于該空氣的濕球溫度，此階段的空氣傳遞給物料的顯熱恰好等于水分從

也為定值。所以 ，枯燥速率與物料本身性質(zhì)無關(guān)。水分自物料外表汽化的速率相適應(yīng)，使物料外表汽化始終維持潤濕狀態(tài)。明顯，恒速枯燥階段的枯燥速率的大小取決于物料外表水分的汽化速率，以取決于物料外部的枯燥條件，所以恒速枯燥階段又稱為外表汽化掌握階段。強(qiáng)化過程：t上升，H下降，u上升。BC段考慮。54、降速枯燥階段質(zhì)及其內(nèi)部構(gòu)造有關(guān)。降速的緣由大致有如下四個(gè)：隨著枯燥的進(jìn)展，由于水分的不均勻分布，局部外表的水亦先除去而成A〔實(shí)際枯燥面積〕<A〔計(jì)算時(shí)的全部外表〕CD段，這為第一降速階段。當(dāng)物料全部外表都成為干區(qū)后，水分的汽化面漸漸向物料內(nèi)部移動(dòng)。此時(shí)DE段，也稱為其次降速階段。降，使傳質(zhì)推動(dòng)力減小，枯燥速率也隨之降低?？菰锼俾逝c氣速無關(guān)，與外表氣—固兩相的傳質(zhì)系數(shù)無關(guān)。薄物料厚度降有效的提高枯燥速率。5、臨界含水量c點(diǎn)稱為臨界點(diǎn)，與該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物料含水量稱為臨界含等于恒速階段的枯燥速率。

后則稱為臨界自由含水量。臨界點(diǎn)c處的枯燥速率仍臨界含水量不但與物料本身的構(gòu)造、分散程度有關(guān)，也受枯燥介質(zhì)條件〔流速u、t、H〕的影響。物料分散越細(xì)，臨界含水量越低；等速的枯燥速率越大，臨界含水量越高，即降速階段較早的開頭〔物料的通常由試驗(yàn)測(cè)定〕。枯燥時(shí)間長。

值越大便會(huì)較早的轉(zhuǎn)入降速枯燥階段，使在一樣的枯燥任務(wù)下所需的確定物料的值，不僅對(duì)于枯燥速率和枯燥時(shí)間的計(jì)算時(shí)格外必要的，而且由于影響有重要意義。6、枯燥操作對(duì)物料外形的影響

值對(duì)于 如何強(qiáng)化具體的枯燥過程也在恒速階段，物料外表溫度等于，即使在高溫下易于變質(zhì)破壞的物料〔塑料、藥物、食品等〕t較高，以提高枯燥速率和熱的利用率。在降速階段，物料溫度漸漸上升，故在枯燥后期須留意不使物料溫度過高。通常減緩枯燥速率，使物料內(nèi)部水分分布比較均勻，以避開產(chǎn)生外表硬化、開裂、起皺等不良現(xiàn)象，常需對(duì)降速階段的枯燥條件嚴(yán)格加以掌握?！?.4.3間歇枯燥過程的計(jì)算1枯燥時(shí)間物料枯燥時(shí)間確實(shí)定：1〕原則上恒定條件下的枯燥試驗(yàn)，且試料的分散程度〔或積存1〕．衡速階段的枯燥時(shí)間ε1恒速度 ，或由試驗(yàn)確定，或按傳質(zhì)或傳熱速率式計(jì)算幾種典型接觸方式的給熱系數(shù)閱歷式①空氣平行于物料外表流淌， ，②空氣自上而下或自下而上穿過顆粒積存層③單一球型顆粒懸浮于氣流中2〕．降速枯燥階段∵∴用圖解積分法計(jì)算

隨物料的含水量呈非線性變化時(shí)，應(yīng)采當(dāng)降速枯燥階段的枯燥速率可近似作為直線處理，即∵當(dāng)，則總枯燥時(shí)間枯燥完畢時(shí)的物料溫度恒速階段：降速階段：厚層物料，表里溫度不均勻，存在溫度分布找出枯燥終了時(shí)物料的溫度與含水量的關(guān)系。降速階段，取時(shí)間微元物料升溫含水量降低則假設(shè)代入上式邊界條件解此微分方程§8.4.4連續(xù)枯燥過程的一般特性連續(xù)枯燥過程的特點(diǎn)k點(diǎn)以前：，預(yù)熱階段+外表汽化階段預(yù)熱段：外表汽化段：∵沿途下降，， 沿途增加，∴不再是恒速階段如，則外表汽化段中氣體絕熱增濕，物料溫度維持不變。K點(diǎn)以后升溫階段，連續(xù)枯燥過程的數(shù)學(xué)描述t,H,θ=f(x,y,z)與ε無關(guān)dV數(shù)學(xué)描述：對(duì)微元寫出物料衡算式，質(zhì)量衡算式及相際傳熱與傳質(zhì)速率方程式?！?.4.5連續(xù)枯燥過程的物料衡算與熱量衡算物料衡算連續(xù)枯燥器如以下圖所示：以枯燥器為掌握體對(duì)水分作物料衡算熱量衡算預(yù)熱器：以預(yù)熱器為掌握體作熱量衡算枯燥器：以枯燥器為掌握體作熱量衡算令又得物料衡算式與熱量衡算式的聯(lián)立求解設(shè)計(jì)型計(jì)算中，上兩式中，任務(wù)規(guī)定的，對(duì)于實(shí)際枯燥過程一般由試驗(yàn)測(cè)定。對(duì)于集中的細(xì)顆粒物料聯(lián)立求解物料衡算式、熱量衡算式得：從而選擇適用的風(fēng)機(jī)，預(yù)熱器及確定枯燥器的有關(guān)尺寸。連續(xù)枯燥過程的熱效率令這樣∵令定義熱效率：1〕．↑η→t↓，但同時(shí)↓Na→τ↑，枯燥設(shè)備容積增大。t過低，則氣流易在設(shè)備及管道出口處散熱而析出水滴返潮。t的選擇：2〕．↑η→↑t→↑I→V↓→Q↓t的界限：器，往往可提高η。熱冷空氣或冷物料?！?.4.6抱負(fù)枯燥過程的計(jì)算枯燥過程的簡化——抱負(fù)枯燥過程假設(shè)枯燥過程中：則由枯燥器為掌握體的熱量衡算式：，I—H圖上為：枯燥可視為抱負(fù)枯燥過程。

很低、顆粒尺寸又很細(xì)小的集中物料保溫良好的dV為掌握體列出微元內(nèi)的物料衡算式、熱量衡算式、相間傳熱傳質(zhì)速率式dV為掌握體聯(lián)立求解：∵在抱負(fù)枯燥過程中，下式必成立：得將物料、熱量衡算式2分別積分得：或〕由于 比更易得到，為此數(shù)值積分得V在設(shè)計(jì)型計(jì)算中如作近似計(jì)算取積分式抱負(fù)枯燥過程的熱效率§8.4.7實(shí)際枯燥過程所需容積的估算

是選擇容積進(jìn)展粗略的估算。通常承受的簡化假定：預(yù)熱段物料只轉(zhuǎn)變溫度，不轉(zhuǎn)變含水量，只發(fā)生氣固間的傳熱過程外表汽化階段可假設(shè)為抱負(fù)枯燥過程，由實(shí)測(cè)的求出溫差的對(duì)數(shù)平均值。分界處有關(guān)參數(shù)，逐段計(jì)算所需的設(shè)備容積。

再依據(jù)上述假定確定各第五節(jié)枯燥器§8.5.1枯燥器的根本要求設(shè)備的生產(chǎn)力量取決于物料到達(dá)指定枯燥程度所需的時(shí)間。縮短降速階段的枯燥時(shí)間不外從兩方面著手：降低物料的臨界含水量，使更多的水分在速度較高的恒速階段除去§8.5.2常用工業(yè)枯燥器一．廂式枯燥器10～100mm。廂內(nèi)設(shè)有翅片式空氣加熱器，并用風(fēng)機(jī)造成循環(huán)流淌。要常常更換的物料的枯燥。二．噴霧枯燥器熱及熱風(fēng)系統(tǒng)等局部組成。且可省去溶液的蒸發(fā)、結(jié)晶等工序，由液態(tài)直接加工為固體成品。三．氣流枯燥器枯燥產(chǎn)物的含水量很低時(shí)，應(yīng)改用其他低氣速枯燥器連續(xù)枯燥。特點(diǎn)：設(shè)備簡潔，操作便利敏捷，可以適應(yīng)枯燥物品的變化。避開空氣中的塵粒污染物料。耗能大，但在某些狀況下這一缺點(diǎn)可為枯燥速率快所補(bǔ)償。因固體的熱輻射是一外表過程，故限于薄層物料的枯燥。例題[例1]：假設(shè)常壓下某濕空氣的溫度為20℃、濕度為0.014673㎏/㎏絕干氣，試求：⑴濕空氣的相對(duì)濕度；⑵濕空氣的比容；⑶濕空氣的比熱；⑷濕空氣的焓。假設(shè)將上述空氣加熱到50℃，再分別求上述各項(xiàng)。解：20℃時(shí)的性質(zhì)：⑴相對(duì)濕度從附錄查出20p0=2.3346kPa?；蚪獾迷摽諝鉃樗畾怙柡?，不能作枯燥介質(zhì)用。vHcH或I或50℃時(shí)的性質(zhì)：5012.340kPa。當(dāng)空氣從20℃加熱到50℃時(shí)，濕度沒有變化，仍為0.014673kg/kg絕干氣，故：解得中?？偸窍葘⒖諝饧訜岷笤偎腿肟菰锲髦校康氖墙档拖鄬?duì)濕度以提高吸濕力量。vH50℃時(shí)的比容也可用下法求得：⑶比熱cH

濕空氣的比熱只是濕度的函數(shù)，因此20℃與50℃時(shí)的濕空氣比熱一樣，均為1.038kJ/kg絕干氣。I濕空氣被加熱后雖然濕度沒有變化，但溫度增高，故焓值加大。2]300.02403㎏/㎏絕干氣，試計(jì)算濕空氣的各種性wptd；⑶絕熱飽和溫度tast。pw或解得td27.5，此溫度即為露點(diǎn)。tasHastas的函數(shù)，故用上式計(jì)算tas時(shí)要用試差法。其計(jì)算步驟為：② 28.43870Pa，故：c③求，即cH或tas。0℃時(shí)水的汽化熱 ，故：tas=28.4℃可以承受。ttw對(duì)于水蒸氣~twtas，但為了嫻熟計(jì)算，t仍用公式計(jì)算濕球溫度。wtas一樣，用試差法計(jì)算，計(jì)算步驟如下：②對(duì)水蒸氣~空氣系統(tǒng)，。28.4℃時(shí)水的汽化熱rtw2427.3kgJ/kg。28.40.02471kg/kg絕干氣。⑤28.4℃很接近，故假設(shè)正確。計(jì)算結(jié)果證明對(duì)水蒸氣~空氣系統(tǒng)， 。[3]2060%的穎空氣為介質(zhì)，枯燥某種濕物料?？諝?50.022kg/kg絕干氣。每小時(shí)有1100kg溫度為20℃、濕基含水量為3%的濕物料送入枯燥器，物料離開枯燥器時(shí)溫600.2%3.28kJ/(kg絕干料·℃)。無視預(yù)1.2kW。試求：〔1〕W；〔2〕穎空〔4〕預(yù)熱器消耗Q；〔5〕枯燥系統(tǒng)消耗的總熱量Q；〔6〕向枯燥器補(bǔ)充的熱量Q；〔7〕枯燥系統(tǒng)P D的熱效率。解：依據(jù)題意畫的流程圖？？？？蒸發(fā)量W其中t0=20℃、φ0=60%時(shí)，H0=0.009kg/kg絕干氣，故：穎空氣消耗量為：風(fēng)機(jī)的風(fēng)量V∴預(yù)熱器中消耗的熱量QP當(dāng)t0=20φ0=60%I0=43kJ/kgt1=90H1=H0=0.009kg/kg絕干氣，故：枯燥系統(tǒng)消耗的總熱量QQ向枯燥器補(bǔ)充的熱量 ；QDη或[4]：承受常壓氣流枯燥器枯燥某種濕物料。在枯燥器內(nèi)，濕空氣以肯定的速度吹送物料的〔1〕穎空氣消耗量；〔3〕枯燥器的熱效率。解：〔1〕穎空氣消耗量①求WH2Q≠0L求，下面用解析法求解。t0=15℃、H0=0.0073kg/kgI0=34kJ/kg絕干氣。I1=110kJ/kg絕干氣。同理圍繞本例附圖的枯燥器作焓衡算，得：或?qū)⒅荡肷鲜?，得：或空氣離開枯燥器時(shí)焓的計(jì)算式為：或聯(lián)立求解得：預(yù)熱器消耗的熱量速率η假設(shè)無視濕物料中水分帶入系統(tǒng)中得焓，則：PQ=Q，因此：P0.4kg水/kg0.08kg水/kg干料，6X0=0.15kg水/kgX*=0.04kg水/kg干料，1

及降速階段所間？

20.05kg水/kg解：①X0.4kg水/kg0.08kg水/kg干料經(jīng)受兩個(gè)階段：又因解得：，③連續(xù)枯燥時(shí)間設(shè)從臨界含水量X0=0.15kg水/kg干料降至X3=0.05kg水/kg干料所需時(shí)間為τ 3，則連續(xù)枯燥所需時(shí)間為第八章習(xí)題空氣的枯燥溫度為60℃，濕球溫度為30℃，試計(jì)算空氣的濕含量H，相對(duì)濕度 焓I和露點(diǎn)溫度 。I—H圖完成此題附表空格項(xiàng)的數(shù)值，濕空氣的總壓。濕空氣〔 =20℃， 送入常壓枯燥器。試求：①將空氣預(yù)熱到100℃所需熱量：②將該空氣預(yù)熱到120℃時(shí)相應(yīng)的相對(duì)濕度值。濕度為后進(jìn)入常壓等焓枯燥器中，49℃，求離開枯燥器時(shí)露點(diǎn)溫度。在肯定總壓下空氣通過升溫或肯定溫度下空氣溫度通過減壓來降低相對(duì)濕度，現(xiàn)有溫度為40℃，相對(duì)濕度為70%的空氣。試計(jì)算：①承受上升溫度的方法，將空氣的相對(duì)濕度降至20%，此時(shí)空氣的溫度為多少？②假設(shè)提高溫度后，再承受減小總壓的方法，將空氣的相對(duì)濕10%，此時(shí)的操作總壓為多少？某枯燥器冬季的大氣狀態(tài)為假設(shè)空氣離開枯燥器時(shí)的狀態(tài)均為單位空氣消耗量。

℃，夏季空氣狀態(tài)為℃，。℃，。試分別計(jì)算該枯燥器在冬、夏季的在常壓連續(xù)枯燥器中，將某物料從含水量10%枯燥至0.5%〔均為濕基〕，絕干物料比熱為，枯燥器的生產(chǎn)力量為料進(jìn)、出枯燥器的溫度分別為20℃和70℃熱空氣進(jìn)入枯燥器的溫度為130℃，濕度為離開時(shí)80℃。熱損失無視不計(jì)，試確定干空氣的消耗量及空氣離開枯燥器時(shí)的溫度。在常壓連續(xù)枯燥器中，將某物料從含水量5%枯燥至0.2%〔均為濕基〕，絕干物料比熱為，枯燥器的生產(chǎn)力量為氣進(jìn)入預(yù)熱器的干、濕球溫度分別為25℃和20℃。離開預(yù)熱器的溫度為100℃，離開枯燥器的溫度為60℃，濕物料進(jìn)入枯燥器時(shí)溫度為25℃，離開枯燥器為35℃，枯燥器的熱損失為品量、空氣消耗量和枯燥器熱效率。

。試求產(chǎn)承受廢氣循環(huán)枯燥流程枯燥某物料，溫度為20℃、相對(duì)濕度 為70%的穎空氣與枯燥器出來的溫度為50℃、相對(duì)濕度為80%的局部廢氣混合后進(jìn)入預(yù)熱器，循環(huán)的廢氣量為離開枯燥器廢空氣量的80%。混合氣上升溫度后再進(jìn)入并流操作的常壓枯燥器中，離開枯燥器的廢氣除局部循環(huán)使用外，其余放空。濕物料經(jīng)枯燥后濕基含水量從47%降至5%，濕物料流量為，設(shè)枯燥過程為絕熱過程，預(yù)熱器的熱損失可無視不計(jì)。試求：①穎空氣的流量；②整個(gè)枯燥系統(tǒng)所需熱量；③進(jìn)入預(yù)熱器濕空氣的溫度。某枯燥系統(tǒng)，枯燥器的操作壓強(qiáng)為101.3，出口氣體溫度為60℃，相對(duì)濕度為72%，將局部出口氣體送回枯燥器入口與預(yù)熱器后的穎空氣相混合，使進(jìn)入枯燥器的氣體溫度不超過90℃、相對(duì)濕度為10%。穎空氣的質(zhì)量流量為，溫度為20℃，濕度為，試求：①空氣的循環(huán)量為多少？②穎空氣經(jīng)預(yù)熱后的溫度為多少度？③預(yù)熱器需供給的熱量。干球溫度

為20℃、濕球溫度為15℃的空