题目
常压下，空气在温度为20℃、湿度为0.01kg水/kg绝干气的状态下被预热到120℃后进入理论干燥器，废气出口的湿度为0.03kg水/kg绝干气。物料的含水量由3.7%干燥至0.5%（均为湿基）。干空气的流量为8000kg干空气/h。试求： ⑴每小时加入干燥器的湿物料量； ⑵废气出口的温度。
常压下，空气在温度为20℃、湿度为0.01kg水/kg绝干气的状态下被预热到120℃后进入理论干燥器，废气出口的湿度为0.03kg水/kg绝干气。物料的含水量由3.7%干燥至0.5%（均为湿基）。干空气的流量为8000kg干空气/h。试求： ⑴每小时加入干燥器的湿物料量； ⑵废气出口的温度。
题目解答
答案
解得废气出口温度t2=68.9℃。
每小时加入干燥器的湿物料量4975kg/h，废气出口的温度68.9℃
解析
步骤 1：计算每小时加入干燥器的湿物料量
根据题目，干空气的流量为8000kg_干空气/h，湿度从0.01kg_水/kg_绝干气增加到0.03kg_水/kg_绝干气，因此每小时加入干燥器的湿物料量可以通过以下公式计算：
$W=V({H}_{2}-{H}_{1})=8000(0.03-0.01)=160kg\cdot {h}^{-1}$
物料衡算：${G}_{C}={G}_{1}(1-{\omega }_{1})={G}_{2}(1-{\omega }_{2})$，${G}_{1}-{G}_{2}=W$，$\Longrightarrow {G}_{1}(1-{\omega }_{1})=({G}_{1}-\omega )(1-\omega {x}_{2})$，得：$W={G}_{1}\dfrac {{\omega }_{1}-{\omega }_{2}}{1-{\omega }_{2}}$，${G}_{1}=W\dfrac {1-{W}_{2}}{{W}_{1}-{W}_{2}}$，$\Longrightarrow {G}_{1}=160\times \dfrac {1-0.005}{0.037-0.005}=4975kg\cdot {h}^{-1}$。
步骤 2：计算废气出口的温度
在理论干燥器中，I2=I1，(1.01+1.88×0.01)×120+2500×0.01=(1.01+1.88×0.03)t2+2500×0.03，解得废气出口温度t_2=68.9℃。
根据题目，干空气的流量为8000kg_干空气/h，湿度从0.01kg_水/kg_绝干气增加到0.03kg_水/kg_绝干气，因此每小时加入干燥器的湿物料量可以通过以下公式计算：
$W=V({H}_{2}-{H}_{1})=8000(0.03-0.01)=160kg\cdot {h}^{-1}$
物料衡算：${G}_{C}={G}_{1}(1-{\omega }_{1})={G}_{2}(1-{\omega }_{2})$，${G}_{1}-{G}_{2}=W$，$\Longrightarrow {G}_{1}(1-{\omega }_{1})=({G}_{1}-\omega )(1-\omega {x}_{2})$，得：$W={G}_{1}\dfrac {{\omega }_{1}-{\omega }_{2}}{1-{\omega }_{2}}$，${G}_{1}=W\dfrac {1-{W}_{2}}{{W}_{1}-{W}_{2}}$，$\Longrightarrow {G}_{1}=160\times \dfrac {1-0.005}{0.037-0.005}=4975kg\cdot {h}^{-1}$。
步骤 2：计算废气出口的温度
在理论干燥器中，I2=I1，(1.01+1.88×0.01)×120+2500×0.01=(1.01+1.88×0.03)t2+2500×0.03，解得废气出口温度t_2=68.9℃。