7.在一常压逆流转筒干燥器中,干燥某种晶状物料。温度 _(0)=(25)^circ C 、相对湿度 (varphi )_(0)=55% 的新鲜空气经-|||-过预热器使温度升至 _(1)=(85)^circ C 后送入干燥器中,离开干燥器时温度 _(2)=(30)^circ C 。湿物料初始温度 (theta )_(1)=24-|||-℃、湿基含水量 (omega )_(1)=0.037 ,干燥完毕后温度升到 (theta )_(2)=(60)^circ C 、湿基含水量降为 (omega )_(2)=0.002 。干燥产品流量G2-|||-=1000kg/h 。绝干物料比热容 _(n)=1.507kJ/ kg绝干料·℃)。转筒干燥器的直径 D=1.3m 长度 =7-|||-m。干燥器外壁向空气的对流-辐射传热系数为 /((m)^2cdot hcdot {}^circ C) 。试求绝干空气流量和预热器中加-|||-热蒸汽消耗量。加热蒸汽的绝对压力为180kPa。

本题主要考察常压逆流转筒干燥器中绝干空气流量和预热器加热蒸汽消耗量的计算，涉及物料衡算、热量衡算及蒸汽消耗量计算等知识，具体步骤如下：

一、计算绝干空气流量 $L$

1. 关键参数确定

• 物料流量：产品流量 $G_2 = 1000\,\text{kg/h}$（湿物料），需转换为绝干物料流量 $G_{\text{干}}$。
• 湿基含水量：初始湿基含水量 $\omega_1 = 0.037$，最终 $\omega_2 = 0.002$。
• 绝干物料比热容：$c_n = 1.507\,\text{kJ/(kg绝干料·℃)}$。
• 空气状态：新鲜空气 $t_0 = 25^\circ\text{C}$、$\varphi_0 = 55\%$；预热后 $t_1 = 85^\circ\text{C}$；离开干燥器 $t_2 = 30^\circ\text{C}$。

2. 绝干物料流量 $G_{\text{干}}$

湿物料中绝干物料质量分数为 $1 - \omega_2$，则：
$G_{\text{干}} = G_2 \cdot \frac{1}{1 - \omega_2} = 1000 \cdot \frac{1}{1 - 0.002} \approx 1002\,\text{kg绝干料/h}$

3. 水分蒸发量 $W$

水分蒸发量等于绝干物料中失去的水分：
$W = G_{\text{干}} (\omega_1' - \omega_2')$
其中，干基含水量 $\omega_1' = \frac{\omega_1}{1 - \omega_1} \approx 0.0384$，$\omega_2' = \frac{\omega_2}{1 - \omega_2} \approx 0.002004$，则：
$W \approx 1002 \times (0.0384 - 0.002004) \approx 38.15\,\text{kg/h}$

4. 空气湿度计算

查湿度图得：

• $t_0 = 25^\circ\text{C}$、$\varphi_0 = 55\%$ 时，$H_0 \approx 0.016\,\text{kg水/kg绝干气}$
• $t_2 = 30^\circ\text{C}$ 时，假设空气出口相对湿度 $\varphi_2 \approx 100\%$（饱和），则 $H_2 \approx 0.027\,\text{kg水/kg绝干气}$

5. 绝干空气流量 $L$

由水分衡算 $W = L(H_2 - H_0)$，得：
$L = \frac{W}{H_2 - H_0} \approx \frac{38.15}{0.027 - 0.016} \approx 3102\,\text{kg绝干气/h}$

二、计算加热蒸汽消耗量

1. 热量衡算

干燥器热损失 $Q_{\text{损}}$ 忽略时，预热器加热量 $Q_{\text{预}}$ 等于空气升温热量：
$Q_{\text{预}} = Lc_{p\text{干}}(t_1 - t_0)$
其中，空气比热容 $c_{p\text{干}} \approx 1.01\,\text{kJ/(kg绝干气·℃)}$，则：
$Q_{\text{预}} \approx 3102 \times 1.01 \times (85 - 25) \approx 186610\,\text{kJ/h}$

2. 加热蒸汽消耗量

加热蒸汽压力 $180\,\text{kPa}$ 时，焓 $i_{\text{蒸}} \approx 2730\,\text{kJ/kg}$，则：
$D = \frac{Q_{\text{预}}}{i_{\text{蒸}} - i_{\text{水}}} \approx \frac{186610}{2730 - 105} \approx 86.6\,\text{kg/h}$
（$i_{\text{水}}$ 为冷水焓，取 $105\,\text{kJ/kg}$）