第十四章 习题
湿空气的性质
1．将干球温度27℃、露点为22℃的空气加热至80℃，试求加热前后空气相对湿度的变化。
2．在常压下将干球温度65℃、湿球温度40℃的空气冷却至25℃，计算每kg干空气中凝结出多少水份？每kg干空气放出多少热量？
3．总压为100kPa的湿空气，试用焓－湿度图填充下表。
干球温度
℃
湿球温度
℃
湿 度
kg水/kg干空气相对湿度
%
热焓
kJ/kg干空气水汽分压
kPa
露点
℃
80 40
60 29
40 43
0.024 120
50 3.0
4．在温度为80℃、湿度为0.01kg水/kg干气的空气流中喷入0.1kg水/s的水滴。水滴温度为30℃，全部汽化被气流带走。气体的流量为10kg干气/s，不计热损失。试求,
（1） 喷水后气体的热焓增加了多少？
（2） 喷水后气体的温度降低到多少度？
（3） 如果忽略水滴带入的热焓，即把气体的增湿过程当作等焓变化过程，则增湿后气体的温度降到几度？
*5．某干燥作业如图示。现测得温度为30℃，露点为20℃，
流量为1000m
3
湿空气/h 的湿空气在冷却器中除去水份
2.5kg/h后，再经预热器预热到60℃后进入干燥器。操作在常压下进行。
试求,
（1）出冷却器的空气的温度和湿度；
（2）出预热器的空气的相对湿度。 习题5附图
间歇干燥过程计算
6．已知在常压下、25℃下水份在氧化锌与空气之间的平衡关系为,
相对湿度? =100% 时，平衡含水量X
*
=0.02kg水/kg干料
相对湿度? =40% 时，平衡含水量X
*
=0.007kg水/kg干料
现氧化锌的含水量为0.25kg水/kg干料，令其在25℃、 =40%的空气接触。试问物料的自由含水量、结合水及非结合水的含量各为多少？
7．某物料在定态空气条件下作间歇干燥。已知恒速干燥阶段的干燥速率为1.1kg水/（m
2
.h），每批物料的处理量为1000kg干料，干燥面积为55m
2
。试估计将物料从0.15 kg水/kg干料干燥到0.005 kg水/kg干料所需的时间。
物料的平衡含水量为零，临界含水量为0.125 kg水/kg干料。作为粗略估计，可设降速阶段的干燥速率与自由含水量成正比。
8．某厢式干燥器内有盛物浅盘50只，盘的底面积为70×70cm，每盘内堆放厚20mm的湿物料。湿物料的堆积密度为1600kg/m
3
，含水量由0.5 kg水/kg干料干燥到0.005 kg水/kg干料。器内空气平行流过物料表面，空气的平均温度为77℃，相对湿度为10%，气速2m/s。物料的临界自由含水量为0.3 kg水/kg干料，平衡含水量为零。设降速阶段的干燥速率与物料的含水量成正比。求每批物料的干燥时间。
连续干燥过程的计算
9．某常压操作的干燥器的参数如附图所示，其中,
空气状况t
0
=20℃,H
0
=0.01kg/kg干气，t
1
=120℃,t
2
=70℃,H
2
=0.05kg/kg干气；
物料状况θ
1
=30℃,含水量x
1
=20%，θ
2
=50℃,x
2
=5%，绝对干物料比热C
S
=1.5kg/(kg.℃)；
干燥器的生产能力为53.5kg/h（以出干燥器的产物计），干燥器的热损失忽略不计，试求,
272
（1） 空气用量；
（2） 预热器的热负荷；
（3） 应向干燥器补充的热量；
习题9附图
10．一理想干燥器在总压100kPa下将物料由含水50%干燥至含水1%，湿物料的处
理量为20kg/s。室外空气温度为25℃，湿度为0.005kg水/kg干气，经预热后送入干燥
器。废气排出温度为50℃，相对湿度60%。试求,
（1） 空气用量V；
（2） 预热温度；
（3） 干燥器的热效率。
*11．一理想干燥器在总压为100kPa下，将湿物料由含水20%干燥至1%,湿物料的处理量为1.75kg/s。
室外大气温度为20℃，湿球温度16℃，经预热后送入干燥器。干燥器出口废气的相对湿度为70%。现采用两种方案,
（1） 将空气一次预热至120℃送入干燥器；
（2） 预热至120℃进入干燥器后，空气增湿至? =70%。再将此空气在干燥器内加热至
100℃(中间加热)，继续与物料接触，空气再次增湿至? =70%排出器外。
求上述两种方案的空气用量和热效率。
*12．从废气中取80%(质量)与湿度为0.0033kg水/kg
干气、温度为16℃的新鲜空气混合后进入预热器(如图示)。已知废气的温度为67℃，湿度为0.03 kg水/kg
干气。物料最初含水量为47%，最终含水量为5%，
干燥器的生产能力为1500kg湿物料/h。
试求干燥器每小时消耗的空气量和预热器的耗热量。设干燥器是理想干燥器。
习题12附图
思 考 题
1,通常物料去湿的方法有哪些?
2,对流干燥过程的特点是什么?
3,对流干燥的操作费用主要在哪里?
4,通常露点温度、湿球温度、干球温度的大小关系如何? 什么时侯三者相等?
5,结合水与非结合水有什么区别?
6,何谓平衡含水量、自由含水量?
7,何谓临界含水量? 它受哪些因素影响?
8,干燥速率对产品物料的性质会有什么影响?
9,连续干燥过程的热效率是如何定义的?
273
10,理想干燥过程有哪些假定条件?
11,为提高干燥热效率可采取有哪些措施?
12,评价干燥器技术性能的主要指标有哪些?
274
湿空气的性质
1．将干球温度27℃、露点为22℃的空气加热至80℃，试求加热前后空气相对湿度的变化。
2．在常压下将干球温度65℃、湿球温度40℃的空气冷却至25℃，计算每kg干空气中凝结出多少水份？每kg干空气放出多少热量？
3．总压为100kPa的湿空气，试用焓－湿度图填充下表。
干球温度
℃
湿球温度
℃
湿 度
kg水/kg干空气相对湿度
%
热焓
kJ/kg干空气水汽分压
kPa
露点
℃
80 40
60 29
40 43
0.024 120
50 3.0
4．在温度为80℃、湿度为0.01kg水/kg干气的空气流中喷入0.1kg水/s的水滴。水滴温度为30℃，全部汽化被气流带走。气体的流量为10kg干气/s，不计热损失。试求,
（1） 喷水后气体的热焓增加了多少？
（2） 喷水后气体的温度降低到多少度？
（3） 如果忽略水滴带入的热焓，即把气体的增湿过程当作等焓变化过程，则增湿后气体的温度降到几度？
*5．某干燥作业如图示。现测得温度为30℃，露点为20℃，
流量为1000m
3
湿空气/h 的湿空气在冷却器中除去水份
2.5kg/h后，再经预热器预热到60℃后进入干燥器。操作在常压下进行。
试求,
（1）出冷却器的空气的温度和湿度；
（2）出预热器的空气的相对湿度。 习题5附图
间歇干燥过程计算
6．已知在常压下、25℃下水份在氧化锌与空气之间的平衡关系为,
相对湿度? =100% 时，平衡含水量X
*
=0.02kg水/kg干料
相对湿度? =40% 时，平衡含水量X
*
=0.007kg水/kg干料
现氧化锌的含水量为0.25kg水/kg干料，令其在25℃、 =40%的空气接触。试问物料的自由含水量、结合水及非结合水的含量各为多少？
7．某物料在定态空气条件下作间歇干燥。已知恒速干燥阶段的干燥速率为1.1kg水/（m
2
.h），每批物料的处理量为1000kg干料，干燥面积为55m
2
。试估计将物料从0.15 kg水/kg干料干燥到0.005 kg水/kg干料所需的时间。
物料的平衡含水量为零，临界含水量为0.125 kg水/kg干料。作为粗略估计，可设降速阶段的干燥速率与自由含水量成正比。
8．某厢式干燥器内有盛物浅盘50只，盘的底面积为70×70cm，每盘内堆放厚20mm的湿物料。湿物料的堆积密度为1600kg/m
3
，含水量由0.5 kg水/kg干料干燥到0.005 kg水/kg干料。器内空气平行流过物料表面，空气的平均温度为77℃，相对湿度为10%，气速2m/s。物料的临界自由含水量为0.3 kg水/kg干料，平衡含水量为零。设降速阶段的干燥速率与物料的含水量成正比。求每批物料的干燥时间。
连续干燥过程的计算
9．某常压操作的干燥器的参数如附图所示，其中,
空气状况t
0
=20℃,H
0
=0.01kg/kg干气，t
1
=120℃,t
2
=70℃,H
2
=0.05kg/kg干气；
物料状况θ
1
=30℃,含水量x
1
=20%，θ
2
=50℃,x
2
=5%，绝对干物料比热C
S
=1.5kg/(kg.℃)；
干燥器的生产能力为53.5kg/h（以出干燥器的产物计），干燥器的热损失忽略不计，试求,
272
（1） 空气用量；
（2） 预热器的热负荷；
（3） 应向干燥器补充的热量；
习题9附图
10．一理想干燥器在总压100kPa下将物料由含水50%干燥至含水1%，湿物料的处
理量为20kg/s。室外空气温度为25℃，湿度为0.005kg水/kg干气，经预热后送入干燥
器。废气排出温度为50℃，相对湿度60%。试求,
（1） 空气用量V；
（2） 预热温度；
（3） 干燥器的热效率。
*11．一理想干燥器在总压为100kPa下，将湿物料由含水20%干燥至1%,湿物料的处理量为1.75kg/s。
室外大气温度为20℃，湿球温度16℃，经预热后送入干燥器。干燥器出口废气的相对湿度为70%。现采用两种方案,
（1） 将空气一次预热至120℃送入干燥器；
（2） 预热至120℃进入干燥器后，空气增湿至? =70%。再将此空气在干燥器内加热至
100℃(中间加热)，继续与物料接触，空气再次增湿至? =70%排出器外。
求上述两种方案的空气用量和热效率。
*12．从废气中取80%(质量)与湿度为0.0033kg水/kg
干气、温度为16℃的新鲜空气混合后进入预热器(如图示)。已知废气的温度为67℃，湿度为0.03 kg水/kg
干气。物料最初含水量为47%，最终含水量为5%，
干燥器的生产能力为1500kg湿物料/h。
试求干燥器每小时消耗的空气量和预热器的耗热量。设干燥器是理想干燥器。
习题12附图
思 考 题
1,通常物料去湿的方法有哪些?
2,对流干燥过程的特点是什么?
3,对流干燥的操作费用主要在哪里?
4,通常露点温度、湿球温度、干球温度的大小关系如何? 什么时侯三者相等?
5,结合水与非结合水有什么区别?
6,何谓平衡含水量、自由含水量?
7,何谓临界含水量? 它受哪些因素影响?
8,干燥速率对产品物料的性质会有什么影响?
9,连续干燥过程的热效率是如何定义的?
273
10,理想干燥过程有哪些假定条件?
11,为提高干燥热效率可采取有哪些措施?
12,评价干燥器技术性能的主要指标有哪些?
274
