题目
常压下以温度为20℃、相对湿度为60%的新鲜空气为介质,干燥某种湿物料。空气在预热器中被加热到90℃后送入干燥器,离开时的温度为45℃、湿度为0.022kg/kg绝干气。每小时有1100kg、温度为20℃、湿基含水量为3%的湿物料送入干燥器,物料离开干燥器时温度升到60℃、湿基含水量降到0.2%。湿物料的平均比热为3.28kJ/(kg绝干料·℃)。忽略预热器向周围的热损失,干燥器的热损失为1.2kW。试求:(1)水分蒸发量W;(2)新鲜空气消耗量L0;(3)若风机装在预热器的新鲜空气入口处,求风机的风量;(4)预热器消耗的热量QP;(5)干燥系统消耗的总热量Q;(6)向干燥器补充的热量QD;(7)干燥系统的热效率。
常压下以温度为20℃、相对湿度为60%的新鲜空气为介质,干燥某种湿物料。空气在预热器中被加热到90℃后送入干燥器,离开时的温度为45℃、湿度为0.022kg/kg绝干气。每小时有1100kg、温度为20℃、湿基含水量为3%的湿物料送入干燥器,物料离开干燥器时温度升到60℃、湿基含水量降到0.2%。湿物料的平均比热为3.28kJ/(kg绝干料·℃)。忽略预热器向周围的热损失,干燥器的热损失为1.2kW。试求:(1)水分蒸发量W;(2)新鲜空气消耗量L0;(3)若风机装在预热器的新鲜空气入口处,求风机的风量;(4)预热器消耗的热量QP;(5)干燥系统消耗的总热量Q;(6)向干燥器补充的热量QD;(7)干燥系统的热效率。
题目解答
答案
解析
步骤 1:计算水分蒸发量W
根据题目,水分蒸发量W可以通过湿物料的干基含水量变化来计算。湿物料的干基含水量变化为初始含水量减去最终含水量,乘以干物料的质量。
步骤 2:计算新鲜空气消耗量L0
新鲜空气消耗量L0可以通过水分蒸发量W除以空气湿度变化来计算。空气湿度变化为离开干燥器时的湿度减去进入干燥器时的湿度。
步骤 3:计算风机的风量V
风机的风量V可以通过新鲜空气消耗量L0乘以新鲜湿空气的体积比来计算。新鲜湿空气的体积比可以通过查表得到。
步骤 4:计算预热器消耗的热量QP
预热器消耗的热量QP可以通过新鲜空气消耗量L0乘以空气的焓差来计算。空气的焓差为离开预热器时的焓减去进入预热器时的焓。
步骤 5:计算干燥系统消耗的总热量Q
干燥系统消耗的总热量Q可以通过计算空气的焓差、物料的比热变化以及干燥器的热损失来计算。
步骤 6:计算向干燥器补充的热量QD
向干燥器补充的热量QD可以通过干燥系统消耗的总热量Q减去预热器消耗的热量QP来计算。
步骤 7:计算干燥系统的热效率n
干燥系统的热效率n可以通过水分蒸发量W乘以水分的汽化潜热除以干燥系统消耗的总热量Q来计算。
根据题目,水分蒸发量W可以通过湿物料的干基含水量变化来计算。湿物料的干基含水量变化为初始含水量减去最终含水量,乘以干物料的质量。
步骤 2:计算新鲜空气消耗量L0
新鲜空气消耗量L0可以通过水分蒸发量W除以空气湿度变化来计算。空气湿度变化为离开干燥器时的湿度减去进入干燥器时的湿度。
步骤 3:计算风机的风量V
风机的风量V可以通过新鲜空气消耗量L0乘以新鲜湿空气的体积比来计算。新鲜湿空气的体积比可以通过查表得到。
步骤 4:计算预热器消耗的热量QP
预热器消耗的热量QP可以通过新鲜空气消耗量L0乘以空气的焓差来计算。空气的焓差为离开预热器时的焓减去进入预热器时的焓。
步骤 5:计算干燥系统消耗的总热量Q
干燥系统消耗的总热量Q可以通过计算空气的焓差、物料的比热变化以及干燥器的热损失来计算。
步骤 6:计算向干燥器补充的热量QD
向干燥器补充的热量QD可以通过干燥系统消耗的总热量Q减去预热器消耗的热量QP来计算。
步骤 7:计算干燥系统的热效率n
干燥系统的热效率n可以通过水分蒸发量W乘以水分的汽化潜热除以干燥系统消耗的总热量Q来计算。