化工原理答案 第七章 干燥

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第七章 干 燥

湿空气的性质

【7-1】湿空气的总压为.1013kPa ,(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓;(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ,求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。

解 湿空气总压.1013p kPa =

(1).06ϕ=,40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p kPa = 湿度 ..../ (067375)

0622

0622002841013067375

s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯.水干气

焓 ()..1011882492I H t H =++

(...)../= 10118800284402492002841133kJ kg +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p kPa = 相对湿度 ..93

07541234

V s p p ϕ===. 湿度 . (93)

0622

=062200629101393

V V p H kg kg p p =⨯=--.水/干气 【7-2】空气的总压为101.33kPa ,干球温度为303K ,相对湿度%70ϕ=,试用计算式求空气的下列各参数:(1)湿度H ;(2)饱和湿度s H ;(3)露点d t ;(4)焓I ;(5)空气中的水汽分压V p 。

解 总压.,.101333033007p kPa t K ϕ====℃, (1) 30℃时,水的饱和蒸气压.4241s p kPa = 湿度 ...? (074241)

0622

06220018810133074241

s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯..水/干气

(2) 饱和湿度 (4241)

0622

062200272101334241

s s s p H kg kg p p ==⨯=--.水/干气 (3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水/干气

.0622s

s s

p H p p =- (1013300188)

2970622062200188

s s s pH p kPa H ⨯=

==++

从水的饱和蒸气压为2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃,故空气的露点.233℃d t = (4) .3000188t H kg kg ==℃,水/干气时,空气的焓为

()..1011882492H H t H =++

(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p kPa =

水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=

【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃,湿球温度为30℃,试计算湿空气的湿度与水汽分压。

解 湿球温度50℃W t =时,水的饱和蒸气压.1234s p kPa =,比汽化热/2378W r kJ kg = 湿球表面处的湿空气,在总压.1013p kPa =及湿球温度50℃W t =时的湿度为 (1234)

0622

06220086310131234

s W s p H kg kg p p ==⨯=--...水/干气 空气在50℃t =时的湿度为 ().()..109

0086350300077水/2378

W W H W

H H t t kg kg k r α=-

-=-

-=⨯干气 湿空气的水汽摩尔分数为 ./..././.00771802

0110077180212895

y =

=+

水汽分压 ...0111013111V p yp kPa ==⨯=

【7-4】利用湿空气的I H -图填写下表的空白。

【7-5】空气的总压力为101.3kPa ,干球温度为20℃.湿球温度为15℃。该空气经过一预热器,预热至50℃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%80ϕ=。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.1013p kPa =,干球温度t=20℃,湿球温度15℃W t =。

(1)原空气的湿度./000085H kg kg =水干气,露点012℃d t =,相对湿度%060ϕ=,焓/043I kJ kg =干气,水汽分压.013V p kPa =。

(2) 空气离开预热器的温度t=50℃,求得湿度./1000085H H kg kg ==水干气,相对湿度

%112ϕ=,焓/172I kJ kg =干气。

(3) 原空气的比体积 ()

..(..)30027320

07741244077412440010844273273

H T H m kg υ+=+=+⨯=..湿气/干气 3100m 原空气在预热器所增加的热量为 ()().10100

100

724334360844

H

Q I I kJ υ=

-⨯-==

(4) 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280%ϕ=,求得温度227℃t =,焓/272I kJ kg =干气,露点2

24℃d t =,湿度./20018H kg kg =水干气。

(5) 3100m 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为 ()()..21100

100

0.

0180.008511260844

H

W H H kg υ=

-=

-=水 【7-6】在去湿设备中,将空气中的部分水汽除去,操作压力为101.3kPa ,空气进口温度为20℃,空气中水汽分压为6.7kPa ,出口处水汽分压为1.33kPa 。试计算100m 3湿空气所除去的水分量。

解 总压...12101367133v v p kPa p kPa p kPa ===,, 空气进口湿度 .. (11167)

0622

062200441101367v v p H kg kg p p ==⨯=--.水/干气 空气出口湿度 (3222133)

0622

0622828101013133

v v p H kg kg p p -==⨯=⨯--.水/干气