发布时间 : 星期四 文章干燥和蒸发习题集更新完毕开始阅读5805e0d250e2524de5187e26
I1?(1.005+1.884H1)t1?2500H1?（1.005+1.884?0.012）?90?2500?0.012?122.48kJ/kg干空气
I2?(1.005+1.884H2)t2?2500H2?60.3?2613.04H2
由I1＝I2，可解得H2＝0.0238kg水/kg干空气 汽化每千克水分所需的干空气量为
L11???84.75kg干空气/kg水 WH2?H10.0238?0.012干燥过程的热效率为
??t1?t290?60??42.8% t1?t090?20（2）设循环空气量为q，则新鲜空气量为1-q，混合点的物料衡算为
qH2?(1?q)H1?Hm
代入数值得
H2?0.00?4H8m ① 0.6混合气体在干燥器中仍为等焓过程，即
(1.005+1.884Hm)tm+2500Hm=(1.005+1.884H2)t2+2500H2
Hm9?.6?代入数值得 2663H0 5 2 6 2 . 1②
联立①②两式，解得H2=0.0298 kg水/kg干空气 Hm=0.02268 kg水/kg干空气
I? 2I混合点的焓衡算为 qI2?(1?q)1I?m则有I1=I2
(1.005+1.884H1)t1?2500H1?(1.005+1.884H2)t2?2500H2
代入已知数据，求得：t1=105.3℃ 蒸发每千克水分所需的干空气量为
L11???56.18kg干空气/kg水 WH2?H10.0298?0.012干燥过程的热效率为
??t1?t2105.3?60??53.1% t1?t0105.3?20【例8-16】【清华大学1998年试题】进料量为9000kg/h，浓度为1%（质量分率）的盐溶液在40℃下进入单效蒸发器并被浓缩到1.5%。蒸发器传热面积为39.1平方米，蒸发室绝对压强为0.04MPa（该压力下水的蒸发潜热r'=2318.6kJ/kg），加热蒸汽温度为110℃（该饱和温度下水的蒸发潜热r=2232kJ/kg）。由于溶液很稀，假设溶液的沸点和水的沸点相同，0.04MPa下水的沸点为75.4℃，料液的比热近似于水的比热，Cp＝4.174kJ/（kg·K）。 求：（1）蒸发量、浓缩液量、加热蒸汽量和加热室的传热系数K。
（2）如进料量增加为12000kg/h，传热系数、加热蒸汽压强、蒸发室压强、进料温度和浓度均不变的情况下，蒸发量、浓缩液量和浓缩液浓度又为多少？均不考虑热损失。 【解】已知
F?9000kg/h，x0?0.01，x1?0.015，A?39.1m2，?'?2318.6kJ/kg，??2232kJ/kg,t?75.40C，Cp?4.174kJ（/kg?K），Ts?1100C
（1）水分蒸发量为
W?F(1?x00.01)?9000(1?)?3000kg/h x10.015浓缩液量为 F-W＝9000-3000＝6000kg/h 根据热量衡算，可得加热蒸汽量为
D?FCp(t1?t0)?W?'?9000?4.174?(75.4?40)?3000?2318.6??3712kg/h2232
忽略温度差损失，传热温差为
?t?Ts?t1?110?75.4?34.60C
传热系数为
K?QD?3712/3600?2232?1000???1701W/(m2?K) A?tA?t39.1?34.6（2）∵加热蒸汽压强和蒸发室压强不变，∴传热温差不变 又由于传热系数和传热面积不变，故传热量Q不变
Q?FCp(t1?t0)?W'?'?8.285?106kJ/h
?W'??Q?FCp(t1?t0)?'68.285?10?12000?4.174?(75.4?40)?2809kg/h2318.6
由物料衡算F'x0?(F'?W')x1' 浓缩液浓度为
x1'?F'x012000?0.01??0.01306
F'?W'12000?2809浓缩液量为F’-W’=12000-2809=9191kg/h
8.5 同步练习
1．【南京理工2000年】常压下已知25℃时硝化纤维物料在空气中的固相水分的平衡关系，其中相对湿度φ＝100%时，X*＝0.18kg水/kg干物料，当φ＝60%时，X*＝0.105kg水/kg干物料。设硝化纤维含水量为0.25kg水/kg干物料，若与t=25℃，φ＝60%的恒定空气条件长时间充分接触，问该物料的平衡水分量和自由水分量为多少？结合水分和非结合水分含量为多少？
2．【华南理工2005年】干燥器内部无补充加热的情况下，进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定，则气体离开干燥器的温度越 ，干燥器的热效率越 ；气体离开干燥器的湿度H2越 ，干燥器的热效率越 。
3．【华南理工2005年】一定湿度H的气体，总压P加大时，露点温度td ；而当气体温度t升高而H保持不变时，则td 。
4．【华南理工2006年】提高进入干燥器空气的温度，空气的湿含量H ，相对湿度 ，焓 。
A．不变 B．变小 C．变大 D．不确定 5．【华南理工2009年】对流干燥过程。恒速干燥阶段，液体的蒸发速率与 有关；降速干燥阶段，液体的蒸发速率与 有关。
A．被干燥固体性质 B．干燥介质的流量 C．干燥介质的流量、性质 D．都有关
6．【华南理工2009年】用相对湿度100％的空气干燥湿物料，干燥推动力为 ，此时干球t、湿球tw和露点td温度的关系为 ；若将此空气预热后，干燥推动力为 ，此时干球t、湿球tw和露点td温度的关系为 。
A． 0 B．>0 C． t> tw > td D． t= tw = td。
7．【南京大学2001年】当空气的t=td=tw，说明空气的相对湿度Φ为 。
A． 100% B． ＞100% C． ＜100% D．任意值
8．【南京大学2001年】在一定空气状态下，用对流干燥方法干燥湿物料时，能除去的水分为 。
A．结合水分 B．非结合水分 C．平衡水分 D．自由水分 9．【南京大学2002年】物料在恒速干燥阶段，其表面温度始终保持在空气的 。
10．【南京大学2002年】要提高恒速干燥阶段的干燥速率，你认为可采取哪些措施？
11．.【南京大学2004年】在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为 ，首先除去的水分为 ，不能用干燥方法除去的水分为 。
12．【南京大学2004年】写出三种干燥设备的名称 、 和 。
13．【南京大学2005年】常压下（101.3kPa）某一20℃（20℃下水蒸汽饱和蒸汽压为2.33kPa）的湿空气中水气分压为1.2kPa，则该湿空气的湿度为 ，相对湿度为 。
14．【南京大学2005年】对非饱和空气，下列温度中最低的是 。
A．干球温度 B．湿球温度 C．绝热饱和温度 D．露点温
度
15．【华东理工1998年】在连续干燥器前用预热器加热空气，被加热空气所获