下冊 第5章 干燥答案.pdf

B5 1 高 B5 2 增加 下降 B5 3 X 濕物料中水份的質(zhì)量 濕物料中絕干物料的質(zhì)量 B5 4 相等 B5 5 不變 降低 增高 不變 B5 6 100 不變 降低 B5 7 H 濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量 濕空氣中絕干空氣的質(zhì)量 干濕球溫度計 B5 8 熱量傳遞和質(zhì)量傳遞 絕干空氣的質(zhì)量 1Kg 絕干空氣 B5 9 空氣的濕球溫度tw 物料內(nèi)部遷移 物料本身結構 尺寸及幾何尺寸形狀 物料本 身的濕度 B5 10 W dG dX V SdSd 1 分 w w tt v rt B5 11 廂式干燥器 流化床干燥器 氣流干燥器 B5 12 D B5 13 C B5 14 B B5 15 A B5 16 C B5 17 B B5 18 D B5 19 A B5 20 B B5 21 B5 22 B5 23 B5 24 B5 25 B5 26 B5 27 Tianjin Bohai Vocational Technical College 1 B5 28 答 必要條件是物料表面的水氣壓強pw必須大于干燥介質(zhì)中水氣的分壓p 兩者差別 越大 干燥操作進行的越快 過程特點 干燥是傳熱和傳質(zhì)相結合的操作 干燥速率由傳熱速率和傳質(zhì)速率共 同控制 B5 29 當濕空氣溫度未t 濕度為H時 以 1Kg絕干空氣為基準的絕干空氣的焓與其攜帶的 HKg水氣的焓之和稱為濕空氣的焓 以I表示 定義式為 I Ig HIv B5 30 在濕空氣性質(zhì)中出現(xiàn)了四個溫度的概念 即 干球溫度t 濕球溫度tw 絕熱飽和溫度 tas 露點溫度td 對于水蒸氣 空氣系統(tǒng)來說 他們之間的關系為 1 tw tas 2 不飽和空氣 t tw td 3 飽和空氣 t tw td B5 31 濕空氣的 H I 圖由以下線群所組成 等濕度線 等 H 線群 等焓線 等 I 線 群 等干球溫度線 等 t 線 群 等相對濕度線 等 線 群 蒸氣分壓線 B5 32 通過干燥器的焓衡算可以求得 干燥系統(tǒng)中預熱器消耗的熱量Qp 向干燥器補充 的熱量QD 干燥系統(tǒng)中消耗的總熱量Q 干燥系統(tǒng)中消耗的總熱量 Q 用于 加熱空氣 蒸發(fā)物料中水分 加熱濕物料 損失于周圍環(huán)境中 B5 33 表達式為 2 2490 1 88 100 Wt Q 提高 的主要措施有 1 降低空氣離開干燥器的溫度t2 提高其濕度H2 但t2不宜過低 以避免在后面的 操作中析出水滴 2 注意干燥設備和管路的保溫隔熱 最大限度降低QL 3 充分利用廢氣 離開干燥器的空氣 來預熱冷空氣或冷物料 Tianjin Bohai Vocational Technical College 2 B5 34 平衡水分是指在固定的空氣狀態(tài)下 不能被除去的物料中的水分 是特定干燥條件下 物料的極限含水量 又稱平衡濕含量或平衡含水量 以 X 表示 自由水分是指超過 X 的那部分在干燥操作中能夠被除去的水分 B5 35 答 在干燥速率曲線 U X 關系曲線 中 將干燥過程可分為恒速干燥階段和降速干 燥階段 它們的特點 在恒速干燥階段 干燥速率 U 保持恒定 不隨 X 而變 在降速干燥階段 U 隨 X 的減少而降低 臨界點 c 兩階段的分界點 c 或兩段的交點 稱為臨界點 臨界干燥速率 Uc 與臨界點 c 相對應的干燥速率稱為臨界干燥速率 Uc 臨界含水量 Xc 與臨界點 c 相對應的濕物料含水量稱為臨界含水量 Xc B5 36 答 各類干燥器都應滿足如下要求 1 能保證生產(chǎn)能力及干燥產(chǎn)品的質(zhì)量要求 如含濕量 形狀等 2 要求干燥速率快 干燥時間短 設備尺寸小 能量消耗少以及輔助設備的投資和 經(jīng)常使用的費用應低 3 操作與控制應方便 勞動條件要好 B5 37 答 求濕度 H 0 4 25 0 6220 6220 0681 101 330 4 25 s s p HK Pp gKg 水絕干空氣 濕空氣的比熱容CH 1 01 1 881 01 1 88 0 06811 138 H CH KJ Kg 絕干氣 求濕空氣的焓 I I 1 01 1 88H t2490H 1 01 1 88 0 0681652490 0 0681243 5KJ Kg 絕干氣 水氣分壓 p s p p0 4 2510KPa 比容VH Tianjin Bohai Vocational Technical College 3 H 3 273t101 33 v0 772 1 244H 273 27365101 33 0 772 1 244 0 0681 273101 33 0 971m Kg p 絕干氣 B5 38 答 求 W 1 1 1 w0 12 X0 1364 1w1 0 12 2 2 2 w0 02 X0 1w1 0 02 0204 11 G G 1 w1600 1 0 121408Kgh 絕干料 12 W G XX1408 0 1364 0 0204 163 3Kg h 求 l 21 11 55 6 0 0280 01 L lK WHH 絕干氣水分gKg 求Lw L W l163 3 55 69079Kg h 絕干氣 w1 L L 1 H 90791 0 01 9170Kg h 新鮮空氣 求G2 G2 G1 W 1600 163 3 1436 7Kg h B5 39 答 求預熱器的傳熱量Qp p010 5 Q L 1 01 1 88Htt9079 1 01 1 88 0 01 90206 538 10 KJ h181 6Kw 求空氣離開干燥器的溫度t2 題給條件 空氣在干燥器中經(jīng)歷等焓增濕過程 則I1 I2 即 111222 1 01 1 88Ht2490H1 01 1 88Ht2490H 代入已知量 H1 H0 0 01Kg Kg絕熱氣 H2 0 028Kg Kg絕干氣 t1 90 可得 2 1 01 1 88 0 01 902490 0 011 01 1 88 0 028 t2490 0 028 Tianjin Bohai Vocational Technical College 4 92 59 24 9 1 06t2 69 72 解出t2 45 07 求干燥器補充的熱量QD KJ Kg 絕干料 1s11 IC4 187XQ2 444 187 0 13642060 2 KJ Kg 絕干料 2s22 IC4 187XQ2 444 187 0 020445113 6 由題給條件I2 I1 QL 0 可得 D2121 Q L IIIIQG L可簡化為 D21 Q G II1408 113 660 275249KJ h 20 9KW 求干燥系統(tǒng)的熱效率 2 V PD 5 2490 1 88 100 163 32490 1 88 45 07 100 57 67 6 538 1075249 pD WtQ QQQQ B5 40 答 求冷卻至 100 時析出的水分量 該空氣在原狀態(tài)下的水蒸汽分壓 p 由 p H0 622 Pp 可得 H101 33 0 15 19 68KPa 0 622 H0 6220 15 P p 題給水在 100 時 Ps 101 33KPa P 19 68KPa 故此時空氣仍未達到飽和狀態(tài) 不會有水分析出 求冷卻到 50 時析出水分量 題給水在 50 時 ps 12 334Xc X2 故濕物料的干燥包括恒速和降速兩個階段 故干燥所需總時間 1 2 且已知U與X呈線性關系 則有 C 121CC CC XX GG XX XX ln U SSUXX 2 即 C 1CC C2 XX G XX XX ln SUXX C1C C CC2 G XX XXXX ln SUXX XX 3 x G0 400 15o 150 04 ln20 10 Sk0 150 040 080 04 整理得 3 x G 2 272 1 01220 10 Sk 即 x G 6088 3 Sk Tianjin Bohai Vocational Technical College 6 當 1 X 0 40 2 X 0 05 時 所求干燥時間 1C C 12 xC2 X XXX G ln k SXX XX 6088 3 0 400 150 150 04 ln 0 150 040 080 04 28438s 7 899 h B5 43 解 求 1 X 2 X 1 1 1 0 2 0 25 11 0 2 w X w 2 2 2 0 05 0 0526 11 0 05 w X w 求 C V 10 0 120 02 1 CxC VkXX 2 g Km h 求 由于 1 X C X 3 X 濕物料的干燥包括恒速和降速兩個階段 故 12 12 C G XX S U 2 ln CC C G XXXX S UXX 12 2 ln C C C XXG XXXX S UXX 80 120 02 0 250 12 0 120 02 ln 10 05260 02 1 937 h B5 44 解 由于物料的最終含水量 0 025 臨界含水量 Xc 0 02 本題為僅有恒速干燥階段 的等焓干燥過程 求絕干空氣消耗量 L 10 0 622 0 4 4 242 0 6220 0106 101 330 4 4 242 s s P HH pP Kg Kg 絕干氣 1 1 2000 1695 110 18 G GK X g h 12 21 16950 180 025 16020 0 0270 0106 G XX LK HH g h Tianjin Bohai Vocational Technical College 7 求預熱器的傳熱量Qp 10010 6 1 01 1 88 16020 1 01 1 88 0 0106 100301 155 10 320 83 p QL IILHL tt KJ hKw 求廢氣溫度t2和物料的溫度 求t2對于等焓干燥過程可得 I1 I2即有 010222 1 01 1 8824901 01 1 882490HtHHtH 代入已知量可得 2 1 01 1 88 0 01061002490 0 01061 01 1 88 0 0272490 0 027t 即 129 4 1 061t2 67 23 t2 58 60 求 在恒速干燥階段 物料表面溫度 空氣的濕球溫度tw 33 B5 45 解 求L和Lw 已知G 1230 Kg h 1 X 0 2195 2 0 0152X 12 1230 0 21950 0152 251 29WG XX Kg h 對于絕熱干燥過程有 0 D Q 0 L Q 12 II 由 12 II 可求出 2 H 代入已知量 010222 1 01 1 88 2490 1 01 1 88 2490H tHHtH 22 1 01 1 88 0 010 902490 0 010 1 01 1 88 502490HH 即 92 59 24 9 50 5 2584 0 0259 2 H 2 H Kg Kg絕干氣 4 20 251 29 1 580 10 0 02590 010 W L HH Kg 絕干氣 h Kg 新鮮空氣 h 44 0 1 1 580 10 10 01 1 596 10 W LLH 求預熱器中加熱蒸氣耗量 h W 4 010 1 01 1 88 1 580 10 1 01 1 88 0 010 9025 P QLHtt 6 1 057 10 KJ h 6 1 057 10 479 4 2205 P h Q WK r g h 求 0 則 D Q Tianjin Bohai Vocational Technical College 8 2 6 2490 1 88 251 29 2490 1 88 50 100 100 61 43 1 057 10 P Wt Q B5 46 解 因 X1 Xc X2 故 12 且物料在干燥器內(nèi)停留時間應 且題給 1 1h 121 2 ln c cc c XXG XXXX s UXX 1 1 11 0 250 100 15 cc G s UXX 10 100 01 10 100 01 ln2 295 0 150 02040 01 h B5 47 解 由題給條件 1 5 5000Kg hGh 噸 1 w0 23 2 w0 13 求X1 X2 1 1 1 w0 23 X0 299 1w1 0 23 2 2 2 w0 13 X0 149 1w1 0 13 121112 WG XXG 1wX X 5000 1 0 230 2990 149577 5Kg h B5 48 解 基準 1Kg 原濕物料 當濕物料從濕基含水量 50 干燥至 25 時的有關量 1 1 1 w0 50 X1 1w1 0 50 0 2 2 2 w0 25 X0 333 1w1 0 25 11 GG 1 w11 0 500 50Kg 干物料 112 WG XX0 501 0 3330 3344Kg 當濕物料從濕基含水量 2 干燥至 1 時的有關量 1 0 02 X0 0204 1 0 02 2 0 01 X0 0101 1 0 01 G11 0 020 98Kg 干物料 Tianjin Bohai Vocational Technical College 9 212 WG XX0 98 0 02040 01010 01009Kg 求倍數(shù)為 1 2 W0 334 0 01009Kg W0 01009 B5 49 解 求干基含水量 1 X 2 X 1 1 1 w0 30 X0 429 1w1 0 30 2 2 2 w0 02 X0 0204 1w1 0 02 干空氣消耗量 L 已知 G 0 833 Kg 干空氣 2 s m 2 2 LG AGD0 8331 20 942 44 Kg 干空氣 s 求 1 H 2 H 求 由 110 與 40 在濕空氣 H I 圖中查出Kg Kg 干空氣 1 H 1 t w1 t 1 H0 026 求 題給空氣在干燥器內(nèi)的變化為等焓過程 故 40 再由 45 和 40 查出 0 052 Kg Kg 干空氣 2 H w2w1 tt 2 t w2 t 2 H 求 G 由物料衡算得 2112 W L HHG XX 可得 21 12 L HH0 942 0 0520 026 G 0 0599 XX0 4290 0204 Kg 絕干料 s 求 1 G 11 0 0599 GG 1w 0 0856 1 0 30 Kg 濕物料 s 308 2 Kg 濕物料 s B5 50 解 題給總壓強P 0 933 105Pa 不能查用教材中常壓下的濕空氣H I圖 要用公式計 算 0S0 01 5 0S0 P0 80 1705 HH0 6220 622 pP0 933 100 8 1705 0 00923Kg Kg 干空氣 Tianjin Bohai Vocational Technical College 10 2S2 2 5 2S2 P0 60 9584 H0