在常压绝热干燥器内干燥某湿物料，湿物料的流量为600kg／h，从含水量20％干燥至2％(均为湿基含水量)。温度为20℃，湿度为0．013kg水/kg绝干气的新鲜空气经预热器升温至100℃后进入干燥器，空气出干燥器的温度为60℃。试求：(1)完成上述任务需要多少kg绝干空气／h?(2)空气经预热器获得了多少热量?(3)在恒定干燥条件下对该物料测得干燥速率曲线如例8—15附图所示，已知恒速干燥段时间为1h，求降速阶段所用的时间。 0.01 0.10 0.25

步骤 1：计算干燥物料的干基流量
湿物料的流量为600kg/h，含水量为20%（湿基含水量），即湿物料中干物料的质量分数为80%。因此，干物料的流量为：
\[ q_{m,GC} = 600 \times (1 - 0.20) = 480 \text{ kg/h} \]

步骤 2：计算干燥过程中去除的水分量
湿物料从含水量20%干燥至2%，即湿物料中水分的质量分数从20%降至2%。因此，去除的水分量为：
\[ q_{m,W} = q_{m,GC} \times (0.20 - 0.02) = 480 \times 0.18 = 86.4 \text{ kg/h} \]

步骤 3：计算干燥空气的流量
新鲜空气的湿度为0.013kg水/kg绝干气，进入干燥器的温度为100℃，出干燥器的温度为60℃。由于是等焓干燥，空气的焓值不变。因此，空气出干燥器的湿度为：
\[ H_2 = \frac{q_{m,W}}{q_{m,L} \times (H_2 - H_1)} \]
其中，\(H_1 = 0.013\)，\(H_2\)为未知数，\(q_{m,L}\)为干燥空气的流量。根据焓值不变的条件，可以求得：
\[ H_2 = 0.02889 \text{ kg水/kg绝干气} \]
因此，干燥空气的流量为：
\[ q_{m,L} = \frac{q_{m,W}}{H_2 - H_1} = \frac{86.4}{0.02889 - 0.013} = 6935 \text{ kg绝干空气/h} \]

步骤 4：计算空气经预热器获得的热量
空气经预热器升温至100℃，空气出干燥器的温度为60℃。因此，空气经预热器获得的热量为：
\[ Q_P = q_{m,L} \times (I_1 - I_0) \]
其中，\(I_1\)为100℃时的焓值，\(I_0\)为20℃时的焓值。根据焓值的计算公式，可以求得：
\[ I_1 = (1.01 + 1.88 \times H_1) \times t_1 + 2490 \times H_1 = 135.8 \text{ kJ/kg} \]
\[ I_0 = (1.01 + 1.88 \times H_1) \times t_0 + 2490 \times H_1 = 41.8 \text{ kJ/kg} \]
因此，空气经预热器获得的热量为：
\[ Q_P = 6935 \times (135.8 - 41.8) = 573907 \text{ kJ/h} \]

步骤 5：计算降速阶段所用的时间
根据干燥速率曲线，恒速干燥段时间为1h，降速阶段所用的时间为：
\[ t_{降速} = \frac{q_{m,W}}{q_{m,L} \times (X_1 - X_2)} = \frac{86.4}{6935 \times (0.25 - 0.02)} = 0.5 \text{ h} \]