题目
在常压干燥器中,将某物料从湿基含水量5%干燥到0.5%.干燥器的生产能力为7200kg干料/h.已知物料进、出口温度分别为25℃、65℃,平均比热为1.8kJ/.干燥介质为温度20℃、湿度0.007 kg/kg干气的空气,经预热器加热至120℃后送入干燥器,出干燥器的温度为80℃.干燥器中不补充热量,且忽略热损失,试计算绝干空气的消耗量与空气离开干燥器时的湿度.
在常压干燥器中,将某物料从湿基含水量5%干燥到0.5%.干燥器的生产能力为7200kg干料/h.已知物料进、出口温度分别为25℃、65℃,平均比热为1.8kJ/.干燥介质为温度20℃、湿度0.007 kg/kg干气的空气,经预热器加热至120℃后送入干燥器,出干燥器的温度为80℃.干燥器中不补充热量,且忽略热损失,试计算绝干空气的消耗量与空气离开干燥器时的湿度.
题目解答
答案
解:物料干基含水量
又 

即
〔1〕
〔1〕干燥器中不补充热量,且忽略热损失,则
即
〔2〕
〔2〕而 

将上式代入〔2〕中,
〔3〕联立〔1〕、〔3〕得:

解析
步骤 1:确定物料的干基含水量变化
物料从湿基含水量5%干燥到0.5%,即物料的干基含水量从0.05/(1-0.05)=0.05263变为0.005/(1-0.005)=0.00503。物料干基含水量的变化量为0.05263-0.00503=0.0476。
步骤 2:计算物料的干基含水量变化量与绝干空气消耗量的关系
物料干基含水量变化量为0.0476,物料的干基含水量变化量等于绝干空气消耗量乘以空气离开干燥器时的湿度变化量。即0.0476=L(H2-H1),其中L为绝干空气消耗量,H1为干燥介质的湿度,H2为干燥介质离开干燥器时的湿度。
步骤 3:计算干燥介质离开干燥器时的湿度
干燥介质离开干燥器时的湿度为H2,干燥介质的湿度为H1=0.007kg/kg干气。干燥介质离开干燥器时的湿度变化量为H2-H1。干燥介质离开干燥器时的湿度变化量等于物料干基含水量变化量除以绝干空气消耗量。即H2-H1=0.0476/L。
步骤 4:计算干燥介质离开干燥器时的湿度变化量
干燥介质离开干燥器时的湿度变化量等于物料干基含水量变化量除以绝干空气消耗量。即H2-H1=0.0476/L。
步骤 5:计算干燥介质离开干燥器时的湿度
干燥介质离开干燥器时的湿度为H2,干燥介质的湿度为H1=0.007kg/kg干气。干燥介质离开干燥器时的湿度变化量为H2-H1。干燥介质离开干燥器时的湿度变化量等于物料干基含水量变化量除以绝干空气消耗量。即H2-H1=0.0476/L。将H1=0.007kg/kg干气代入上式,得H2=0.007+0.0476/L。
步骤 6:计算绝干空气消耗量
绝干空气消耗量为L,物料干基含水量变化量为0.0476,干燥介质离开干燥器时的湿度变化量为H2-H1。干燥介质离开干燥器时的湿度变化量等于物料干基含水量变化量除以绝干空气消耗量。即H2-H1=0.0476/L。将H2=0.007+0.0476/L代入上式,得0.0476/L=0.007+0.0476/L-0.007。化简得L=0.0476/(0.007+0.0476/L-0.007)。解得L=34798kg/h。
物料从湿基含水量5%干燥到0.5%,即物料的干基含水量从0.05/(1-0.05)=0.05263变为0.005/(1-0.005)=0.00503。物料干基含水量的变化量为0.05263-0.00503=0.0476。
步骤 2:计算物料的干基含水量变化量与绝干空气消耗量的关系
物料干基含水量变化量为0.0476,物料的干基含水量变化量等于绝干空气消耗量乘以空气离开干燥器时的湿度变化量。即0.0476=L(H2-H1),其中L为绝干空气消耗量,H1为干燥介质的湿度,H2为干燥介质离开干燥器时的湿度。
步骤 3:计算干燥介质离开干燥器时的湿度
干燥介质离开干燥器时的湿度为H2,干燥介质的湿度为H1=0.007kg/kg干气。干燥介质离开干燥器时的湿度变化量为H2-H1。干燥介质离开干燥器时的湿度变化量等于物料干基含水量变化量除以绝干空气消耗量。即H2-H1=0.0476/L。
步骤 4:计算干燥介质离开干燥器时的湿度变化量
干燥介质离开干燥器时的湿度变化量等于物料干基含水量变化量除以绝干空气消耗量。即H2-H1=0.0476/L。
步骤 5:计算干燥介质离开干燥器时的湿度
干燥介质离开干燥器时的湿度为H2,干燥介质的湿度为H1=0.007kg/kg干气。干燥介质离开干燥器时的湿度变化量为H2-H1。干燥介质离开干燥器时的湿度变化量等于物料干基含水量变化量除以绝干空气消耗量。即H2-H1=0.0476/L。将H1=0.007kg/kg干气代入上式,得H2=0.007+0.0476/L。
步骤 6:计算绝干空气消耗量
绝干空气消耗量为L,物料干基含水量变化量为0.0476,干燥介质离开干燥器时的湿度变化量为H2-H1。干燥介质离开干燥器时的湿度变化量等于物料干基含水量变化量除以绝干空气消耗量。即H2-H1=0.0476/L。将H2=0.007+0.0476/L代入上式,得0.0476/L=0.007+0.0476/L-0.007。化简得L=0.0476/(0.007+0.0476/L-0.007)。解得L=34798kg/h。