题目
(15分)采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理湿物料1000k g.干燥操作使物料的湿基含量40%减至5%,干燥介质是湿空气,初温为20°C湿度为-|||-=0.009kg 水/kg绝干空气经须热器加热至120°C后进入干燥器中,离开干燥器时废气温度为40°C,若在干燥器中空气状态沿等线变化。试求:-|||-○1水份蒸发量 (kg/s);-|||-O2绝干空气消耗量L(kg绝干气 /s);-|||-O3干燥收率为95 %时产品量 (kg/s);-|||-○4若鼓风机装在新鲜空气进口处,风机的风量 (m3/s)
题目解答
答案
解:○1x12=0.4/(1-0.4)=0.667 x=0.05/(1-0.05)=0.0526Gc=1000(1-0.4)=600 kg绝干料/h∴W=Gc(x1-x2)=600(0.667-0.0526)=368.64kg/h=0.1024 kg/s ------4分○2H1012=H=0.009 kg水/kg绝干气, t=120°C, t=20°C,H2未知, 可通过I1=I2鉴定求算I1=(1.01+1.88H1)t1+2490H1=1.01t1+(1.88t1+2490)H1 I2=(1.01+1.88H2)t2+2490H2=1.01t2+(1.88t2+2490)H2 ∴H2=(1.01×120+(1.88×120+2490)×0.009-1.01×40)/(1.88×40+2490)=0.041 kg水/kg绝干气------3分V= W/(H2-H1) = 0.1024/(0.041-0.009)=3.148kg/s ------2分○3G2ˊ=0.95G2∴G2ˊ=0.95×Gc(1+x2)=0.95×600/3600×(1+0.0526)=0.167 kg/s------4分○4V=V×VH=3.148[(0.772+1.244H0)(t0+273)/273]=3.148[(0.772+1.244×0.009)(20+273)/273]=2.69 m/s ------4分
解析
步骤 1：计算水分蒸发量 $W(kg/s)$
- 湿物料的湿基含量从40%减至5%，即物料的湿基含量从0.4减至0.05。
- 湿物料的干基含量为1-0.4=0.6，即每小时处理的干物料量为1000kg×0.6=600kg。
- 水分蒸发量 $W$ 为干物料量乘以湿基含量的差值，即 $W=600kg/h×(0.4-0.05)=368.64kg/h$。
- 将水分蒸发量转换为每秒的量，即 $W=368.64kg/h÷3600s=0.1024kg/s$。
步骤 2：计算绝干空气消耗量 $L(kg绝干气/s)$
- 初温为20°C，湿度为 $H_0=0.009kg$ 水/kg绝干空气，经加热至120°C后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40°C。
- 通过焓湿图或计算公式，可以求得离开干燥器时的湿度 $H_2$。
- 通过公式 $L=W/(H_2-H_0)$ 计算绝干空气消耗量 $L$。
- 代入数值，$L=0.1024kg/s÷(0.041-0.009)=3.148kg/s$。
步骤 3：计算干燥收率为95%时的产品量 $(kg/s)$
- 干燥收率为95%，即产品量为处理的干物料量的95%。
- 产品量为 $G_2'=0.95×G_2=0.95×600kg/h÷3600s=0.167kg/s$。
步骤 4：计算鼓风机的风量 $(m3/s)$
- 鼓风机装在新鲜空气进口处，风机的风量为 $V=V×VH$。
- 代入数值，$V=3.148kg/s×[(0.772+1.244×0.009)×(20+273)/273]=2.69m3/s$。
- 湿物料的湿基含量从40%减至5%，即物料的湿基含量从0.4减至0.05。
- 湿物料的干基含量为1-0.4=0.6，即每小时处理的干物料量为1000kg×0.6=600kg。
- 水分蒸发量 $W$ 为干物料量乘以湿基含量的差值，即 $W=600kg/h×(0.4-0.05)=368.64kg/h$。
- 将水分蒸发量转换为每秒的量，即 $W=368.64kg/h÷3600s=0.1024kg/s$。
步骤 2：计算绝干空气消耗量 $L(kg绝干气/s)$
- 初温为20°C，湿度为 $H_0=0.009kg$ 水/kg绝干空气，经加热至120°C后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40°C。
- 通过焓湿图或计算公式，可以求得离开干燥器时的湿度 $H_2$。
- 通过公式 $L=W/(H_2-H_0)$ 计算绝干空气消耗量 $L$。
- 代入数值，$L=0.1024kg/s÷(0.041-0.009)=3.148kg/s$。
步骤 3：计算干燥收率为95%时的产品量 $(kg/s)$
- 干燥收率为95%，即产品量为处理的干物料量的95%。
- 产品量为 $G_2'=0.95×G_2=0.95×600kg/h÷3600s=0.167kg/s$。
步骤 4：计算鼓风机的风量 $(m3/s)$
- 鼓风机装在新鲜空气进口处，风机的风量为 $V=V×VH$。
- 代入数值，$V=3.148kg/s×[(0.772+1.244×0.009)×(20+273)/273]=2.69m3/s$。