0.467'ln 0.242h 14.5min2.874 0.23311-15采用干燥器对某种盐类结晶进行干燥， 一昼夜将10t湿物料由最初湿含量10%干燥最终湿含量1%(以上均为湿基) 。热空气的温度为100℃，相对湿度为5%，以逆流方式通入干燥器。空气离开 干燥器时的温度为65℃，相对湿度为25%。试求:：(1)每小时原湿空气用量； (2)产品量；(3)如 干燥器的截面积为圆形， 要求热空气进入干燥器的线速度为0.4m/s，试求干燥器的直径。 在65℃时，空气中的水汽分压为187.5mm汞柱。［解］(1)Gc=G1(1-w1)=10000×(1-0.1)/24=375kg干料/hX1=w1/(1-w1)=0.1/(1-0.1)=0.111kg水/kg干料X2=w2/(1-w2)=0.01/(1-0.01)=0.0101kg水/kg干料H1=0.622×0.05×760/(760-0.05 76×0)=0.0327kg/kg干空气H2=0.622×0.25×187.5/(760-0.25 187×.5)=0.0408kg/kg干空气3L=Gc(X1-X2)/(H2-H1)=375×(0.111-0.0101)/(0.0408-0.0327)=4.68103kg干×空气/hL'=L(1+H1)=4.681×03×(1+0.0327)=4.83 10×3kg/h(2)G2=Gc(1+X2)=375×(1+0.0101)=379kg/h3(3)qv=LvH=L(0.773+1.2440.×0327) 3×73/273=5200m3/hA=qv/u=5200/(36000×.4)=3.61m2D=(3.61/0.785)1/2=2.14m11-16有一逆流操作的转筒干燥器，筒径1.2m，筒长7m，用于干燥湿基含水量为3%的晶体，干燥后产品的湿基含水量为0.2%。干燥器的生产能力为1800kg产品/h。冷空气为to=293K，o=60%，流 经预热器(器内加热蒸汽的饱和温度为383K)后被加热至363K，然后送入干燥器。空气离开干燥 器的温度为328K。晶体物料在干燥器中其温度由293K升至333K而排出，绝对干料的比热为1.26kJ/(kg.K)，干燥器的热损失为5kW。试求：(1)蒸发水分量； (2)空气消耗量及出口时的湿度； (3)预热器中加热蒸汽的消耗量(设热损失为10%)。［解］(1)W=G2(w1-w2)/(1-w1)=0.5×(0.03-0.002)/(1-0.03)=0.0144kg/s(2)当t0=293 K，0=60%时，查图得H0=H1=0.0087kg/kg干空气I0=(1.01+1.88H0)×t0+2490H0=42.24kJ/kg干空气I1=(1.01+1.88H1)×t1+2490H1=113.2kJ/kg干空气Gc=G2(1-w2)=0.5(×1-0.002)=0.499kg/sX1=w1/(1-w1)=0.03/(1-0.03)=0.03093 X2=w2/(1-w2)=0.002/(1-0.002)=0.002004 cp1=1.26+4.1870×.03093=1.39kJ/(kg.K) cp2=1.26+4.1870×.002004=1.278kJ/(kg.K) GcI'1=0.499×1.39×20=13.872kWGcI'2=0.499×1.278×60=38.024kW113.2L +13.872=LI2+38.024+5(1)I1=(1.01+1.88H2)×53+2490H2(2)L= W/(H2-H0)=0.0144/(H2-0.0087)(3)联立(1)、(2)和(3)得：H2=0.01678kg/kg干空气L=1.782kg干空气/s I2=96.98kJ/kg干空气(3)Qp=L(I1-I0)×1.1=1.782 (×113.2-42.24) 1.1×=139.1kW383K时水蒸汽的冷凝潜热为2232kJ/kg，加热水蒸汽消耗量为：D'=139.1/2232=0.0623kg/s11-17今有一气流干燥器，将1200kg/h的湿木屑从含水量30%干燥到15%(均为湿基) 。木屑的平 均直径为0.428mm，绝干木屑的真实密度为703kg/m3；其比热为1.36kJ/(kg.K)，湿木屑进入干燥器 的温度为293K，由实验测定木屑的临界含水量为20%；平衡含水量为4.2%(均为干基)。干燥介质为高温烟道气，气体进口温度为673K；湿度为3.0×10-2kg水蒸气/kg干气。试计算气流干燥器的直 径和高度。［解］本题是根据一定的生产任务设计一台气流干燥器， 主要计算气流干燥器的直径与高度。 气流干燥管可以选用变径管，亦可以选用等径管，本题中拟选用结构比较简单的等径管，干燥器直径可由下 式计算：DL vHD0.785u0气流干燥器的高度主要根据干燥介质与湿物料间的传热速率关系由下式计算：Zq2a(0. 78D52)mt应用以上两式计算气流干燥器的直径与高度，必须知道干燥介质消耗量L与干燥介质的进、出口状 态以及物料的进、出口状态，干燥介质与物料的进口状态已由题给。求解物料出口温度为2时，需 要知道干燥介质的出口状态， 而干燥介质的出口温度t2，一般要求比物料出口温度2高10~30℃，或 比入口气体的绝热饱和温度高20~50℃，以避免其中水汽凝结。干燥介质消耗量L与干燥介质出口湿度H2可通过物料衡算与热量衡算求得。L与H2的求解又与物料的出口温度2有关，因此求2时 要用试差法。(1)水分蒸发量WGc=1200×(1-0.3)=840kg/h=0.233kg/sX1=30/70=0.429kg/kg X2=15/85=0.176kg/kgW=Gc(X1-X2)=0.233×(0.429-0.176)=0.0589kg/s(2)干燥介质消耗量L、出口湿度H2和木屑出口温度2假定干燥介质出口温度t2=358 K，木屑出口温度2=338K，干燥管热损失QL可略去不计，则蒸发水 分所需要的热量Q1可求得：Q1=W(2492+1.88t2-4.1871)=0.0589 (×2490+1.88 8×5-4.187 2×0)=151.3kW物料由q1加热到q2所需的热量Q2可由下式求得：Q2=Gccpm(2-1)=0.233 (×1.36+4.187 0×.176) (×338-293)=21.99kWL=W/(H2-H0)=(Q1+Q2)/[(1.01+1.88H0)(t1-t2)]=(151.3+21.99)/[(1.01+1.88 0.03)×(×673-358)]=0.516kg/sH2=W/L+H1=0.0589/0.516+0.03=0.144kg/kg根据t2=358K，H2=0.0144kg/kg，查H－I图得空气湿球温度tw=334K，查饱和水蒸汽性质表， 此时水的汽化潜热rw=2353kJ/kg，将X0=0.2kg/kg，X2=0.176kg/kg，X*=0.042kg/kg，cps=1.36kJ/(kg.K)代入下式中得：________________________________________________________t22rw(x2x)cs(t2t )(x2x/x0x)*t2twrw(x0x)cs(t2tw)2353(0.2 0.042)________________________________________________________________________________________________________________________________2353(0.2 0.042) 1.36(358 334)解得2=336K，与前面假定的2=338K基本符合。(3)干燥管直径D干燥介质进、出口平均温度tm=(673+358)/2=516 K，平均湿含量Hm=(0.03+0.144)/2=0.087kg/kg。3vH=(0.773+1.2440×.087) 5×16/273=1.67m/kg气体的密度g=(1+ Hm)/1.67=(1+0.087)/1.67=0.651kg/m3-5 .按干空气的性质查表得 气体的导热系数l0=4.53×10-5kW/(m.K)气体的运动粘度g=3.98×10-5m2/s0.516 1.67选用气体平均流速u0=20m/s，求得干燥管直径D为：D0.516 1.67＝0.234m 0.785 20经圆整取D=0.2m，则气体实际平均流速：计算木屑沉降速度ut：ut4gdp s