10-12 某湿物料在常压理想干燥器中进行干燥,湿物料的流率为 /s, 初始湿含量(湿基,下同)为-|||-3.5%,干燥产品的湿含量为0.5%。空气状况为:初始温度为25 ℃、湿度为0.005kg水 /kg 干空-|||-气,经预热后进干燥器的温度为160℃,如果离开干燥器的温度选定为60℃或40 ℃,试分别计算需-|||-要的空气消耗量及预热器的传热量。又若空气在干燥器的后续设备中温度下降了10℃,试分析以上-|||-两种情况下物料是否返潮?

步骤 1：计算湿物料的初始和最终湿含量
湿物料的初始湿含量为3.5%，最终湿含量为0.5%。湿物料的流率为1kg/s，因此每秒进入干燥器的湿物料量为1kg，其中含水量为0.035kg（湿基）。

步骤 2：计算干燥过程中需要去除的水分量
每秒需要去除的水分量为初始湿含量与最终湿含量之差，即0.035kg - 0.005kg = 0.03kg。

步骤 3：计算空气消耗量
空气消耗量L可以通过以下公式计算：
\[ L = \frac{W}{(H_1 - H_2)} \]
其中，W为每秒需要去除的水分量，H1为离开干燥器的空气湿度，H2为进入干燥器的空气湿度。
当离开干燥器的温度为60℃时，空气湿度H1为0.035kg/kg干空气，进入干燥器的空气湿度H2为0.005kg/kg干空气，因此：
\[ L = \frac{0.03}{(0.035 - 0.005)} = 0.773kg干空气/s \]
当离开干燥器的温度为40℃时，空气湿度H1为0.015kg/kg干空气，进入干燥器的空气湿度H2为0.005kg/kg干空气，因此：
\[ L = \frac{0.03}{(0.015 - 0.005)} = 0.64kg干空气/s \]

步骤 4：计算预热器的传热量
预热器的传热量Q可以通过以下公式计算：
\[ Q = L \times c_p \times (T_2 - T_1) \]
其中，L为干空气消耗量，c_p为干空气的比热容，T1为进入预热器的空气温度，T2为离开预热器的空气温度。
当离开干燥器的温度为60℃时，预热器的传热量为：
\[ Q = 0.773 \times 1.005 \times (160 - 25) = 106.4kJ/s \]
当离开干燥器的温度为40℃时，预热器的传热量为：
\[ Q = 0.64 \times 1.005 \times (160 - 25) = 87.68kJ/s \]

步骤 5：分析物料是否返潮
当空气在干燥器的后续设备中温度下降了10℃时，如果离开干燥器的温度为60℃，则后续设备中的空气温度为50℃，此时空气湿度为0.025kg/kg干空气，小于物料的最终湿含量0.5%，因此物料不会返潮。
当离开干燥器的温度为40℃时，后续设备中的空气温度为30℃，此时空气湿度为0.008kg/kg干空气，大于物料的最终湿含量0.5%，因此物料会返潮。