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习题
7-25 已知湿空气的温度为20℃,水汽分压为2.335kPa,总压为101.3kPa。试求:
相对湿度;
将此空气分别加热至50℃和120℃时的相对湿度;
由以上计算结果可得出什么结论?
解:(1)查表得20℃时水的饱和蒸汽压pS=2.335kPa,故相对湿度
即空气已被水蒸汽饱和,不能作为载湿体。
(2)查表得50℃时水的饱和蒸汽压pS=12.34kPa,故相对湿度
即温度升高后,?值减小,又可作为载湿体。
当总压为101.3kPa时,温度升高到100℃水开始沸腾,此时它的最大蒸汽压为101.3kPa(等于外界压力)。当温度为120℃时,蒸汽处于过热状态,饱和水蒸气压仍为101.3kPa,故相对湿度
(3)湿空气的温度升高后,其中的水汽分压不变,但水的饱和蒸汽压随温度的升高而增加,因此,?值减小,载湿能力增强,即升温对干燥有利。
7-26 已知在总压101.3kPa下,湿空气的干球温度为30℃,相对湿度为50%,试求:(1)湿度;(2)露点;(3)焓;(4)将此状态空气加热至120℃所需的热量,已知空气的质量流量为400kg绝干气/h;(
解:(1)查得30℃时水的饱和蒸汽压pS=4.247kPa,
水汽分压:
湿度
(2)露点
由,可查得对应的饱和温度为18oC,即为露点。
(3)焓
(4)所需热量
(5)湿空气体积
7-27 常压下某湿空气的温度为25℃,湿度为0.01kg水汽/kg干气。试求:
该湿空气的相对湿度及饱和湿度;
若保持温度不变,加入绝干空气使总压上升至220kPa,则此湿空气的相对湿度及饱和湿度变为多少?
若保持温度不变而将空气压缩至220kPa,则在压缩过程中每kg干气析出多少水分?
解:(1)水汽分压
查表得25℃时水的饱和蒸汽压pS=3.168kPa, 故相对湿度
饱和湿度:
(2)当加入绝干空气时,水汽分压及饱和蒸汽压均不变,故相对湿度仍为50.5%,但饱和湿度
(3)若保持温度不变而将空气压缩至220kPa时,其饱和湿度为0.0091kg水汽
7-28 已知在常压、 25℃下,水分在某物料与空气间的平衡关系为
相对湿度为?=100%,平衡含水量X*=0.185kg水
相对湿度为?=50%,平衡含水量X*=0.095kg水
现该物料的含水量为0.35 kg水/kg干料,令其与25℃,?=50%的空气接触,问物料的自由含水量,结合水分
解:φ=50%,
平衡含水量
则自由含水量
φ=100%,
平衡含水量
即结合水分含量
则非结合水分含量
7-29 常压下用热空气干燥某种湿物料。新鲜空气的温度为20℃、湿度为0.012kg水汽/kg干气,经预热器加热至60℃后进入干燥器,离开干燥器的废气湿度为0.028kg水汽/kg干气。湿物料的初始含水量为10%,干燥后产品的含水量为
(1)水分汽化量,kg/h;
(2)新鲜空气的用量,分别用质量及体积表示;
(3)分析说明当干燥任务及出口废气湿度一定时,是用夏季还是冬季条件选用风机比较合适。
解:(1)水分汽化量
或 干基含水量
(2)绝干空气用量
湿空气用量
湿空气比容
湿空气体积量
(3)夏季的气温高,且湿度大,故在产品、W、H2一定的情况下,湿空气的消耗量L增加,同时其湿比容又增大,共同导致体积流量增大,故用夏季条件选择风机比较合适。
7-30 在某干燥器中常压干燥砂糖晶体,处理量为450kg/h,要求将湿基含水量由42%减至4%。干燥介质为温度20℃,相对湿度30%的空气,经预热器加热至一定温度后送至干燥器中,空气离开干燥器时温度为50℃,相对湿度为
(1)水分汽化量,kg/h;
(2)湿空气的用量,kg/h;
(3)预热器向空气提供的热量, kW。
解:(1)水分汽化量
或
(2)查得20℃、50℃下的水饱和蒸汽压分别为2.335kPa、12.34
湿空气用量
(3)新鲜空气焓:
出口空气焓:
因为干燥为等焓过程,故
预热器中的加热量:
7-31 试在I-H图中定性绘出下列干燥过程中湿空气的状态变化过程。
(1)温度为t0、湿度为H0的湿空气,经预热器温度升高到t1后送入理想干燥器,废气出口温度为t2;
(2)温度为t0、湿度为H0的湿空气,经预热器温度
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