题目
在一常压气流干燥器中干燥某种湿物料,已知数据如下:空气进入预热器的温度为15^circmathrm(C)湿含量为0.0073,mathrm(Kg)水/mathrm(Kg)绝干气,焓为35,mathrm(KJ)/mathrm(Kg)绝干空气;空气进干燥器温度为90^circmathrm(C),焓为109,mathrm(KJ)/mathrm(Kg)绝干气;空气出干燥器温度为50^circmathrm(C);湿含量为0.023,mathrm(Kg)水/mathrm(Kg)绝干气;进干燥器物料含水量为0.15,mathrm(Kg)水/mathrm(Kg)绝干料;出干燥器物料含水量为0.01,mathrm(Kg)水/mathrm(Kg)绝干料;干燥器生产能力为237,mathrm(Kg)/mathrm(h)(按干燥产品计)。试求:(1) 绝干空气的消耗量(mathrm(Kg)绝干气/h);(2) 进预热器前风机的流量(mathrm(m)^3/mathrm(s));(3) 预热器加入热量(mathrm(KJ))(预热器热损失可忽略)。附:湿空气比体积计算公式:v_(mathrm{H)}=(2.83times10^-3+4.56times10^-3,H)times(t+273)
在一常压气流干燥器中干燥某种湿物料,已知数据如下:空气进入预热器的温度为$15^{\circ}\mathrm{C}$湿含量为$0.0073\,\mathrm{Kg}$水/$\mathrm{Kg}$绝干气,焓为$35\,\mathrm{KJ}$/$\mathrm{Kg}$绝干空气;空气进干燥器温度为$90^{\circ}\mathrm{C}$,焓为$109\,\mathrm{KJ}$/$\mathrm{Kg}$绝干气;空气出干燥器温度为$50^{\circ}\mathrm{C}$;湿含量为$0.023\,\mathrm{Kg}$水/$\mathrm{Kg}$绝干气;进干燥器物料含水量为$0.15\,\mathrm{Kg}$水/$\mathrm{Kg}$绝干料;出干燥器物料含水量为$0.01\,\mathrm{Kg}$水/$\mathrm{Kg}$绝干料;干燥器生产能力为$237\,\mathrm{Kg}/\mathrm{h}$(按干燥产品计)。试求:
(1) 绝干空气的消耗量($\mathrm{Kg}$绝干气/h);
(2) 进预热器前风机的流量($\mathrm{m}^{3}/\mathrm{s}$);
(3) 预热器加入热量($\mathrm{KJ}$)(预热器热损失可忽略)。
附:湿空气比体积计算公式:$v_{\mathrm{H}}=(2.83\times10^{-3}+4.56\times10^{-3}\,H)\times(t+273)$
题目解答
答案
1. 根据物料水分平衡:
\[
W = G (w_1 - w_2) = 237 \times (0.15 - 0.01) = 33.18 \, \text{kg水/h}
\]
由 $ W = L (H_2 - H_0) $,得:
\[
L = \frac{33.18}{0.023 - 0.0073} = \frac{33.18}{0.0157} \approx 2113.4 \, \text{kg绝干气/h}
\]
2. 进预热器前空气比体积:
\[
v_{H0} = (2.83 \times 10^{-3} + 4.56 \times 10^{-3} \times 0.0073)(15 + 273) \approx 0.825 \, \text{m}^3/\text{kg绝干气}
\]
风机流量:
\[
V = \frac{2113.4 \times 0.825}{3600} \approx 0.485 \, \text{m}^3/\text{s}
\]
3. 预热器热量:
\[
Q_p = \frac{L (h_1 - h_0)}{3600} = \frac{2113.4 \times 74}{3600} \approx 43.44 \, \text{kW}
\]
最终答案:
1. 绝干空气消耗量为 $ 2113.4 \, \text{kg绝干气/h} $。
2. 风机流量为 $ 0.485 \, \text{m}^3/\text{s} $。
3. 预热器加入热量为 $ 43.44 \, \text{kW} $。