题目
在直径为1.2m的转筒干燥器内,将含水30%的湿物料干燥至2%(均为湿基),干燥介质为常压空气。空气进入干燥器的干球温度为110℃,湿球温度为40℃,出干燥器的干球温度为45℃,湿球温度为40℃。为了避免颗粒被吹出,规定湿空气在转筒内的最大质量流速不超过0.871kg/(m2s)。试求每小时最多能得到多少kg产品。由t-H图,t1=110℃ tw1=40℃ H1=0.02kg/kg干气t2=45℃ tw2=40℃ H2=0.046 kg/kg干气
在直径为1.2m的转筒干燥器内,将含水30%的湿物料干燥至2%(均为湿基),干燥介质为常压空气。空气进入干燥器的干球温度为110℃,湿球温度为40℃,出干燥器的干球温度为45℃,湿球温度为40℃。为了避免颗粒被吹出,规定湿空气在转筒内的最大质量流速不超过0.871kg/(m2s)。试求每小时最多能得到多少kg产品。
由t-H图,t1=110℃ tw1=40℃ H1=0.02kg/kg干气
t2=45℃ tw2=40℃ H2=0.046 kg/kg干气
题目解答
答案
解:X1=30/70=0.429 X2=2/98=0.0204
转筒内的最大质量流速应在干燥器出口处,于是,允许的最大干空气流量为:
(5分)
(5分)
解析
步骤 1：计算湿物料的干基含水量
湿物料的干基含水量X1和X2分别为：
\[ X1 = \frac{30}{70} = 0.429 \]
\[ X2 = \frac{2}{98} = 0.0204 \]
步骤 2：计算允许的最大干空气流量
湿空气在转筒内的最大质量流速为0.871kg/(m2s)，转筒直径为1.2m，因此，允许的最大干空气流量为：
\[ t = \frac{\frac{1}{4}\pi D^2 u}{1+H_2} = \frac{\frac{1}{4}\pi \times 1.2^2 \times 0.871}{1+0.046} = 0.941 \text{kg干气/s} \]
步骤 3：计算每小时最多能得到多少kg产品
根据干燥过程的物料衡算，有：
\[ I(H_2 - H_1) = C_c(X_1 - X_2) \]
其中，I为干空气流量，Cc为湿物料流量，H1和H2分别为湿空气的湿度，X1和X2分别为湿物料的干基含水量。
\[ C_c = \frac{I(H_2 - H_1)}{X_1 - X_2} = \frac{0.941 \times (0.046 - 0.02)}{0.429 - 0.0204} = 0.0599 \text{kg/s} \]
每小时最多能得到的产品量为：
\[ G_2 = C_c(1 + X_2) = 0.0599 \times (1 + 0.0204) = 0.0611 \text{kg/s} = 220.04 \text{kg/h} \]
湿物料的干基含水量X1和X2分别为：
\[ X1 = \frac{30}{70} = 0.429 \]
\[ X2 = \frac{2}{98} = 0.0204 \]
步骤 2：计算允许的最大干空气流量
湿空气在转筒内的最大质量流速为0.871kg/(m2s)，转筒直径为1.2m，因此，允许的最大干空气流量为：
\[ t = \frac{\frac{1}{4}\pi D^2 u}{1+H_2} = \frac{\frac{1}{4}\pi \times 1.2^2 \times 0.871}{1+0.046} = 0.941 \text{kg干气/s} \]
步骤 3：计算每小时最多能得到多少kg产品
根据干燥过程的物料衡算，有：
\[ I(H_2 - H_1) = C_c(X_1 - X_2) \]
其中，I为干空气流量，Cc为湿物料流量，H1和H2分别为湿空气的湿度，X1和X2分别为湿物料的干基含水量。
\[ C_c = \frac{I(H_2 - H_1)}{X_1 - X_2} = \frac{0.941 \times (0.046 - 0.02)}{0.429 - 0.0204} = 0.0599 \text{kg/s} \]
每小时最多能得到的产品量为：
\[ G_2 = C_c(1 + X_2) = 0.0599 \times (1 + 0.0204) = 0.0611 \text{kg/s} = 220.04 \text{kg/h} \]