干燥1、干燥实验中，哪些干燥条件应恒定不变？在此条件下进行长时间干燥，最终能否得到绝干物料？2、结合水与平分有何区别和联系？答：平分是空气状态和物料特性的函数，对一定的物料，平分随空气状态而变化。

平分是在一定空气状态下不能被干燥除去的水分，是干燥的极限。

结合水只与物料的特性有关，而与空气的状态无关。

结合水是能与饱和湿空气平衡的湿物料所含水分的最低值，湿物料的含水量低于此值便会从饱和湿空气中吸收水分。

一般地，结合水的一部分是自由水分，其能被干燥除去；另一部分是平分，其不能被一定状态的空气干燥除去。

3、如何区别平分和自由水分？（5分）4、请示意性的画出湿空气的湿焓图，对于任意空气状态指出它的状态点：水气分压p，湿度H；焓I；露点t d；湿球温度t W；相对湿度φ。

水气分压p，湿度H；焓I；露点t d；湿球温度t W；相对湿度φ画出图（2分）并指出上述六个参数。

（4分）5、湿球温度6、绝热饱和温度下册干燥湿度、相对湿度、焓带循环的干燥器物料衡算（求循环量）热量衡算（求温度）预热器热量【例5－5】三、请回答下列问题（10分）３、（２０分）某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料的流量为1kg/s，初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的湿基含水量为0.5%。

空气的状况为：初始温度为25℃，湿度为0.005kg水分/kg干空气，经预热后进干燥器的温度为140℃，若离开干燥器的温度选定为60℃，试计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。

假设空气在干燥器经历等焓过程，I=（1.01+1.88H）t+2490H。

一、（20分）采用常压干燥器干燥物料，每小时处理2000kg ，干燥操作使物料的湿基含量由40%减至5%，干燥介质是湿空气，初温为20︒C ，湿度H 0=0.009kg 水/kg 绝干空气，经预热器加热至120︒C 后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40︒C ，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。

已知湿空气焓的计算式为I=(1.01+1.88H)t+2490H ，试求： （1） 水分蒸发量W(kg/s)；（2） 绝干空气消耗量L(kg 绝干空气/s)； （3） 干燥收率为95% 时的产品量；（4） 如鼓风机装在新鲜空气入口处，风机的风量应为多少m 3/s 。

六、（共20分） 解：（1）水分蒸发量 s /205Kg .005.0105.04.036002000w 1w w G w 2211=--⨯=--= （4分）（2）绝干空气消耗量 12H H wL -=其中 H 1=H 0=0.009 kg 水/kg 绝干气 求H 2：因 I 1 = I 22221112490H t )88H .101.1(2490H t )88H .101.1(++=++222490H 40)88H .101.1(009.02490120)009.088.101.1(+⨯+=⨯+⨯⨯+解得 H 2 = 0.041 kg 水/kg 绝干空气则 s kg /406.6009.0041.0205.0L 绝干空气=-= （6分）（3）s /351kg .0205.036002000W G G 12=-=-=或 s /351kg .005.04.0136002000w -1w 1G G 2112=-⨯=-=又 干燥收率的定义为%100%10022⨯'=⨯=G G 理论产品量实际产品量η 所以 s kg G G /333.0%95351.022=⨯=='η （6分） （4）C 20t 0︒=，绝干空气水kg /009kg .0H 0= 时空气的湿比容为273273)244.1773.0(tH v H ++= 27320273)009.0244.1773.0(+⨯⨯+=绝干空气kg m /842.03= 体积流量s m v L V H /394.5842.0406.63=⨯=⋅= (4分)在常压连续理想干燥器中，用风机把空气送至预热器，经120℃饱和蒸汽加热后进入干燥器以干燥某种湿物料，已知空气状况为：进预热器前湿空气中水气分压P 0 = 1.175Kpa ，温度为15℃，进干燥器前温度为90℃，出干燥器后温度为50℃，物料状况为：进干燥器前X 1 = 0.15Kg 水/Kg 绝干料，出干燥器后X 2 = 0.01Kg 水/Kg 绝干料，干燥器生产能力为250Kg/h （按干燥器出口产品计），预热器总传热系数为50 w/(m 2·℃)。

求： 1 绝干空气消耗量； 2 风机送风量； 3 预热器传热面积。

注：H = 0.622 P 0 /(P- P 0);υH =(1/29+H 0/18)×22.4×(t 0+273)/273; I H =(1.01+1.88H)t+2490H 1． 绝干物料流量：22250248/110.01G G kg h x ===++绝干料 （1分） 水蒸发量：12()248(0.150.01)34.7/w G x x kg h =-=⨯-= （1分） 进预热器前：000 1.1750.6220.6220.0073/101.33 1.175p H kg kg p p ==⨯=--绝干气（2分）0000(1.01 1.88)2490(1.01 1.880.0073)1524900.007333.5/H I H t H kJ kg =++=+⨯⨯+⨯=绝干气 （2分） 进干燥器前：100.0073/H H kg kg ==绝干气1(1.01 1.880.0073)9024900.0073110/H I kJ kg =+⨯⨯+⨯=绝干气 （2分） 出干燥器后：21110/H H I I kJ kg ==绝干气即 222(1.01 1.88)502490110/H I H H kJ kg =+⨯⨯+=绝干气得 20.023/H kg kg =绝干气 （2分）绝干空气耗量：2134.72210/0.0230.0073w L kg h H H ===--干空气 （2分）2． 风机送风量：3002731()22.41822/2918273H H t V L L m h ν+==+⨯⨯= （3分）3． 预热器传热面积：12()2210(11033.5)169100/47p H H Q L I I kJ h kw =-=⨯-== （2分）(12015)(12090)59.912015ln12090m t C ---∆==︒--324710165059.9pm Q S m K T ⨯===∆⨯（3分）用热空气干燥某种湿物料，要求干燥产品为0.1kg/s ，进干燥器时湿物料温度为15℃，含水量13%（湿基），出干燥器的产品温度为40℃，含水量1%（湿基）。

原始空气的温度为15℃，湿度为0.0073kg/kg ，在预热器采用200kPa （绝压）的饱和蒸汽加热至100℃进入干燥器，出干燥器的废气温度为50℃，湿度为0.0235kg/kg 。

求: 1. 水分蒸发量W 及绝干空气消耗量L 。

2. 单位时间预热器消耗热量Q p 。

3. 蒸汽消耗量D 。

注：200kPa （绝压）饱和蒸汽的汽化焓γ=2205（kJ/kg ）; I 1-I 0=(1.01+1.88H 0)(t 1- t 0)五（20分）4． 物料进干燥器时干基含水量：kg kg w w X /149.013.0113.01111=-=-=（1分）物料出干燥器时干基含水量：kg kg w w X /0101.001.0101.01222=-=-= （1分）绝干物料流量：s kg W G G /099.0)01.01(1.0)1(22绝干料=-⨯=-= （2分）水分蒸发量：s kg X X G W /01375.0)0101.0149.0(099.0)(21水分=-⨯=-=（4分）绝干空气消耗量：s kg H H w L /849.00073.00235.001375.012绝干气=-=-=（4分）5． 单位时间预热器消耗热量：kW t t H L I I L Q p 9.73)15100()0073.088.101.1(849.0))(88.101.1()(01001=-⨯⨯+⨯=-+=-= （5分）3．蒸汽消耗量：h kg s kg Q D p/6.120/0335.022059.73====γ（3分） 五、（20分）在常压绝热干燥器中将1500kg 湿物料从原始含水量18%降至1.5%(均为湿基)。

250=t ℃、kg kg H /010.00=绝干气的空气在预热器中升温至90℃后进入干燥器，离开干燥器空气的温度为50℃。

试求： （1） 完成上述干燥任务所需要的空气量；（2） 预热器中加热蒸汽的消耗量（蒸汽的相变热为2205kg kJ /，忽略预热器热损失）； （3） 干燥系统的热效率；（4） 通过恒定条件下的干燥实验测得，物料的临界含水量kg kg X c /1.0=绝干料，平衡含水量kg kg X /01.0*=绝干料；已知干燥面积为482m ，恒速阶段的干燥速率)/(2.22h m kg U c ⋅=，假定降速阶段干燥速率与自由含水量*)(X X -呈直线关系，则所需干燥时间为若干。

解：（1）所需空气量kg w G G 1230)18.01(1500)1('11=-=-=2195.018100181111=-=-=w w X01532.05.11005.12=-=Xkg X X G W 3.251)01523.02195.0(1230)('21=-=-= 02H H WL -=（1）2H 由焓的衡算求得。

对于绝热干燥过程，空气进出干燥器的焓值相等，即 22249050)88.101.1(01.0249090)01.088.101.1(H H +⨯+=⨯+⨯⨯+解得：kg kg H /02593.02=绝干气 将有关数值代入式（1），得到kg L 410578.101.002593.01.253⨯=-=绝干气kg H L L w 44010594.1)01.01(10578.1)1(⨯=+⨯=+=新鲜气（2）预热器中加热蒸汽的消耗量kJt t H L Q p 6401010055.1 )2590)(01.088.101.1(10578.1))(88.101.1(⨯=-⨯+⨯=-+=加热蒸汽消耗量为kg r Q W ph 6.478220510055.16=⨯==（3）干燥系统的热效率对于绝热干燥过程，η可用两种方法计算%57.616157.010055.1)5088.12490(1.253)88.12490(62==⨯⨯+=+=p Q t W η 或 %54.61%10025905090%1000121=⨯--=⨯--=t t t t η (4) 干燥时间hX X X X X X X X SU G c c c c 375.4]01.001523.00.01-0.10ln )01.010.0()10.02195.0[(2.2481230 ]**ln *)()[('21=--+-⨯=---+-=τ温度为20°C、湿度为0.01kg/kg 绝干气的常压新鲜空气，经预热器预热至120°C 后用于干燥某湿物料。