第七章干燥湿空气的性质I 1.011.88H t 2492H的下列各参数:(1)湿度H; (2)饱和湿度 H s ; (3)露点t d ; (4)焓I ; (5)空气中的水汽 分压P V o解 总压 p 101.33kPa,t 303K 30C,0.7(1) 30 C 时,水的饱和蒸气压 p s 4.241kPa湿度 H 0.622 — -P ^0.622 0.7 4.241 0.0188?g 水/ kg 干气P P s 101.33 0.7 4.241⑵饱和湿度 H s 0.622Ps4.241 0.622 0.0272kg 水/ kg 干气P P s 101.33 4.241⑶ 露点t d 时的饱和湿度 H s 0.0188kg 水/ kg 干气H s 0.622— P P s pH s 101 33 0 0188p ss . 2.97kPa0.622 H s 0.622 0.0188从水的饱和蒸气压为查得水的饱和温度为23.3 C,故空气的露点t d 233C(4) t 30C, H 0.0188kg 水/ kg 干气时,空气的焓为H 1.011.88H t 2492H=(1.01 1.88 0.0188) 30 2492 0.0188 78.2kJ/kg 干气【7-1】湿空气的总压为 101.3kPa , (1) 试计算空气为 40C 、相对湿度为 60%时 的湿度与焓; (2)已知湿空气中水蒸气分压为, 求该空气在50 C 时的相对湿度与湿度Ho(1) 湿空气总压 p 101.3kPa0.6 , 40C 时水蒸气的饱和蒸气压 湿度H 0.622 —p^0.622P P sP s 7.375kPa0.6 7.375 101.3 0.6 7.375 °.0284©水/kg干气=(1.01 1.88 0.0284) 40 湿空气中水汽分压 2492 0.0284 113.3kJ/kg 50C 时水的饱和蒸气压 相对湿度P V P s湿度 H 0.622』 P I p v 9.3kPa P s 12.34kPa 鑰07549.3 =0.622 P V 101.3 9.3【7-2】空气的总压为,干球温度为0.0629kg 水/ kg 干气303K ,相对湿度 70%,试用计算式求空气(5) t=30 C 时的 p s 4.241kPa水汽分压p Vp s 0.7 4.241 2.97kPa【7-3】在总压为下测得湿空气的干球温度为 50C ,湿球温度为30C ,试计算湿空气的湿度与水汽分压。
0.077/18.020.077/18.02 1/28.95 水汽分压m yp 0.11 101.3 11.1kPa【7-4】利用湿空气的| H 图填写下表的空白。
热器,预热至 50 C 后送入干燥器。
热空气在干燥器中经历等焓降温过程。
离开干燥器 时相对湿度80%。
利用1-H 图,试求:(1)原空气的湿度、露点、相对湿度、焓及水汽分压;(2)空气离开预热器的湿度、相对湿度及焓; (3)100m 3原空气经预热器加热,所增加的热量;(4)离开干燥器时空气的温度、焓、露点及湿度;(5)100m 3原空气在干燥器中等焓降温增湿过程中使物料所蒸发的水分量。
解 空气总压 p 101.3kPa ,干球温度 t=20 C,湿球温度t w 15C o(1) 原空气的湿度 H o 0.0085kg 水/kg 干气,露点t d 。
12C ,相对湿度 。
60%,焓10 43kJ / kg 干气,水汽分压 p v 0 1.3kPa °(2) 空气离开预热器的温度 t=50 C,求得湿度 H , H 0 0.0085kg 水/kg 干气,相对湿度 ,12%,焓I , 72kJ / kg 干气。
(3) 原空气的比体积解湿球温度t w 50C 时, 湿球表面处的湿空气,在总压 H w0622走0-22pis空气在t 50C 时的湿度为水的饱和蒸气压 P s 12.34kPa,比汽化热r w 2378kJ/kg p 101.3kPa 及湿球温度 t W 50C 时的湿度为 12.34〔2 34 0-0863kg 水/ kg 干气H H Wk H I W湿空气的水汽摩尔分数为(t t w ) 0.0863 1 092378 50 300.077kg 水/kg 干气0.11273 20 H0.774 1.244H 。
-(0.774 1.244 0.01)0.844m 3湿气/ kg 干气273273100m 3原空气在预热器所增加的热量为 100 100 Q h I o =72 433436kJH0.844⑷ 空气在干燥器中为等焓降温增湿过程,离开干燥器时,已知相对湿度72kJ/kg 干气,露点 t d224C ,湿度 出 0.018kg 水/kg 干气。
100已 H 2迴 0.0441 0.008284.02kg 水 0.89 0.89【7-7】湿空度的总压为,温度为 (1)空气的相对湿度 ! ;(2)空气温度升到总压提高到 115kPa 时的相对湿度 0; I后每千克干空气所冷凝的水分量。
T) 280%,求得温度t 2 27C,焓I 2 100m 3原空气,在干燥器中, 等焓降温增湿过程中,使物料所蒸发的水分量100 H 2H【7-6】在去湿设备中,将空气中的部分水汽除去,操作压力为,空气进口温度100m 3湿空气所除去的水分H 1卫0 0.0180.8440.0085 1.126kg 水为20C ,空气中水汽分压为,出口处水汽分压为。
试计算 量。
解 总压 p 101.3kPa, p vi 6.7kPa,p v 21.33kPa空气进口湿度 H 10.622—^ p p v1空气出口湿度 0.622 6.7101.3 6.7 0.0441kg 水/ kg 干气H 20.622 p v2 p p v2进口湿空气的比体积06221.33 101.3 1.33 8.28 10 3kg 水/ kg 干气 H0.774 1.244比T 2730.774293 ,1 244 0.0441 ——=0.89m 3湿气/ kg 干气273100m 3湿空气中含有的干空气量为^kg (干气),除去的水分量为 10C ,湿度为0.005kg 水/kg 干气。
试计算:35 C 时的相对湿度 0。
;(3)温度仍为 35 C, 温度仍为第(1)问的10C ,若总压从增大到 500kPa ,试求此条件下的湿空气饱和湿度 H s ,并与原空气的湿度H 比较,求出加压解(1) 总压p 101.3kPa,湿度H 温度t=10 C时水的饱和蒸气压0.005kg水/kg 干气P s1 1.227kPa相对湿度Hp0.622 H0 005 101 30.658 (0.622 0.005) 1.227另一解法:湿空气中水汽摩尔分数 水汽的分压 0.005/18.02 yy 0.005/I8.02 1/28.95 0.005/18.02p v yp0.005/18.02 1/28.95101.3 0.807kPa相对湿度 (2)温度 1十需°658t=35 C 时,水的饱和蒸气压为P s2 5.808kPa相对湿度 p s11 -P s2 0.65812270.1395.808(3) 与(2)问相比,总压由 p , 101.3kPa 改为p 3115kPa 相对湿度与总压p 成正比,故P 32 ---p 2温度1150.1390.158101.3t 10C 时,水的饱和蒸气压为 P s1.227kPa,总压 p 500kPa 饱和湿度 H s 0.622」^ 0.622 1227p p s500 1.227 H 0.005kg 水/kg 干气0.00153kg 水 / kg干气原空气的湿度每千克干空气所冷凝的水分量为H H s 0.005 0.00153 0.00347kg 水 /kg 干气 【7-8】氮气与苯蒸气的混合气体,总压力为。
在 24 C 时,混合气体的相对湿度为60%。
(1)试计算混合气体的湿度(蒸气冷凝70%时的饱和湿度 H s ;⑶ kg 苯蒸气/kg 氮气);(2)试计算使混合气中的苯若混合气温度降为 10 C,试计算总压力增加到多大,才能使苯蒸气冷凝70%。
苯的饱和蒸气压 P s 用附录十的 解 总压p 102.4kPa,温度t 24C ,相对湿度 (1)计算湿度H , An toi ne 方程计算。
0.6。
p 102.4 kPa, 1 0.6 苯在24 C 时的饱和蒸气压 p s1计算 显 6.03055241211.033 220.79 12JkPa氮的摩尔质量 M g 28.02kg/kmol ,苯的摩尔质量 M V 78.11kg / kmol 。
H 178 11 0 6 12 1 M v 1 P s1 M g p 1 P s1苯蒸气冷凝 70%时的饱和湿度 H s 计算28 02 102 4 0 6 12 j.21% 苯蒸气 氮气H匹 0.7 H s 1 0.7 H 10.3H 10.3 0.213 0.0639kg 苯蒸气 /kg 氮气H 1H 1⑶温度t 2 10C ,苯蒸气冷凝 70%总压力 p 2 ?总压力增加到时,才能使苯蒸气冷凝 70%干燥过程的物料衡算与热量衡算【7-9】某干燥器的湿物料处理量为 100kg 湿料/ h ,其湿基含水量为 10% (质量分数),干燥产品湿基含水量为2% (质量分数)。
进干燥器的干燥介质为流量500kg湿空气/ h 、温度85C 、相对湿度 10%的空气,操作压力为。
试求物料的水分蒸发量 和空气出干燥器时的湿度H 2。
解操作压力 P 101.3kPa 湿物料处理量 100kg 湿料/ h ,湿基含水量产品湿基含水量 2 0-02,干基含水量为(1)物料的水分蒸发量 W湿物料中绝干物料的质量流量为L c L 1 11100 1 0.1 90kg 干料/ h水分蒸发量为(2) 空气出干燥器时的湿度 H 2计算空气的流量为 500kg 湿空气/ h,温度t=85 C 时,水的饱和蒸气压 p s 58.74kPa ,相对湿度 0.1空气进干燥器的湿度 比 0622—J 0.62201 58740.0383kg 水/ kg 干气pp s101.3 0.1 58.74干空气的质量流量为H 2的计算如下W G H 2 H 1C CCC1211.033—lg P s2 6-0305510 220.79,P s2 6-07kPaM v P s2sM g P 2 P s20.063978.1128.02 6.07P 2 6.07 10.1。