第八章作业题答案(1).doc

1、 某湿空气的总压，干球温度，相对湿度。试求湿空气的湿度；湿球温度或绝热饱和温度；露点；湿容积；饱和湿容积；湿热；焓；水蒸气分压。解：查时，水的饱和蒸气压。（1）干空气（2）要用试差法求，设，查得水在325的饱和蒸气压，干空气（说明假设偏高）又设，查得水在的饱和蒸气压 （说明假设偏低）这说明在和之间，试差法难于计算。所以。（3）查水的饱和蒸气压表，得（4）（5）时，（6）（7） （8）2、在常压连续干燥器中，须蒸发水分量为。空气采用废气循环操作。循环比（循环废气中绝干空气质量与混合气中绝干空气质量之比）为。设空气在干燥器中经历等焓增湿过程。已知新鲜空气的状态为干空气；废气状态为干空气。试求新鲜空气的体积流量及预热器的传热量。预热器热损失可忽略。解：如图9-7所示，点为新鲜空气状况，查得湿容积干空气。点为废气状况。点为混合气状况，点由循环比确定，即。得，干空气，干空气。点为干燥器前状况(等焓增湿过程)，得，干空气。 图9-7 【例9-3】附图对包括预热器，混合器及干燥器的整个系统作水分的衡算，并令新鲜空气消耗量为，得： 公斤干空气新鲜空气体积流量 （空气的物料平衡20%新鲜空气），预热器传热量 3、图9-15为某物料在时的平衡曲线。设物料的含水量为，若与的空气接触，试划分该物料平衡水分与自由水分，结合水分与非结合水分。 图9-15 曲线与的线交于，读得 曲线与的线交于，读得 平衡水分为 自由水分为 结合水分为 非结合水分为 4、已知空气的t=30,td=20,试算出该空气的H和值。（空气总压=101.3kP)水的饱和蒸汽压数据如下：温度t () 1520253035蒸汽压P(kN.m)1.712.333.174.255.62解：依td=20查出 ps=p=2.33kN.m代入下式：H=Hs=0.622p /(P-ps)=0.6222.33/(101.3-2.33) =0.01464 kg水汽.kg干空气。依t=30查得：ps=4.25kN.m,=2.33/4.25=0.548或依入H=0.622.ps /(P-.ps)得：0.01464=0.624.25/(101.3-4.25)=0.5485、某气流干燥器的生产能力为180kg产品.h-1,现要求将物料从含水量2%干燥至含水量0.2%，（均为湿基）。已知生产车间的气温为25，空气的湿含量为0.01kg水汽.kg-1干空气。空气经预热器预热至94进入干燥器，若空气离开干燥器时的湿球温度为32，露点为25。问：(1)水分蒸发量为多少kg.h? (2)干空气消耗量为多少kg.h(3)空气离开干燥器的温度？ (4) 干燥器的热效率为多少？(5)干燥过程是否等焓（说明原因）（附T-H图一张）解：已知：图示。 1）水分蒸发量W： W=G2（W1-W2）/（1-W1） =180（0.02-0.002）/（1-0.02）=3.306kg水.h 2)干空气消耗量L: L=W/（H2-H1）依tw2=32,td2=25查T-H图得H2=0.02而H0=0.01 L=3.306/(0.02-0.01)=330.6kg干空气.h 3)空气离开干燥的温度t2：由tw=32(I),td=25(H)在T-H图上找到C点(H-I)，再由C点找到T2=332.4K=59.4 4)干燥器的热效率:=(QW/Q)100%=(t1-t2)/(t1-t0)100%代入得：=(94-59.4)/(94-25)100%=50.1% 5)是否等焓干燥：依t1=94, H1=H0=0.01kg水汽.kg-1干空气，查出 I1=121kJ.kg-1干空气依tw2=32，td2=25查出I2=110kJ.kg-1干空气I1I2,故干燥不是等焓过程。6、某一常压操作的干燥器每小时处理湿料为1850kg，从含水量2%干燥至0.2%（均为湿基）。空气温度为22，湿球温度为17状态下预热至84后进入干燥器，而废气的出口温度为67。假定此干燥为等焓过程。试求： (1)若风机设置在干燥器后，其需输送的风量为多少m3.h-1? (2)进入干燥器的湿空气的质量流量为多少kg.h-1? (3)若预热器用表压为100kN.m-2的饱和水蒸汽作加热剂（冷凝水在饱和温度下排出），而预热器的散热损失为15000kJ.h-1,则其加热剂的耗量为多少kg.h-1? (4)用线图在T-H图上表示出空气在干燥流程中的状态变化。（附T-H图一张） 附饱和水蒸汽表（部分） P kN.m-2 r0kJ.kg 100 2259.5 200 2204.6 250 2185.4解：1）V：V=LV=W.v/（H-H）W=G（W-W）/（1-w）=1850（0.02-0.002)/(1-0.002) =33.37kg.h依空气参敉（已知）查出：H=H=0.01kg水汽.kg干空气 C=1.029kJ.kg干空气. H=0.0165 kg水汽.kg干空气, v=0.99m.kg干空气代入得：V=33.370.99/(0.0165-0.01)=5083m.h2）L=L(1H)=W(1H)/(H-H) =33.37(10.01)/(0.0165-0.01) =5185kg.h3)D: Q=QQ损=LCH(t-t)Q损 =W.C（t-t)/(H-H)Q损 =33.371.029(84-22)/(0.0165-0.01)15000 =3.42510kJ.hD=Q/r 饱和水蒸汽绝压P=101.3100=201.3kN.m查出r=2204.1kJ.kg代入得： D=3.42510/2204.1=147.2kg.h4)状态变化：如图示。A一空气进入预热器的状态点（由t=22,t=17定出）B一空气进入干燥器的状态点（由t=84,H=H定出）C一空气离开干燥器的状态点（由I=I，t=67定出）变化： A-B-C7、在直流式空调机调节空气，其工作要点为：第一步，在加热器中一次加热空气；第二步，在水喷射室中绝热冷却增湿；第三步，在加热器中第二次加热至要求的温度。已知： 干空气的流 量L=300kg干空气.s；新鲜空气状态温度t0=5,相对湿度0=50% 调节后空气状态温度t2=25,相对湿度2=40%试求： (1)在T-H图上表示空气的状态变化过程； (2)总加热量； (3)用于增湿的水耗量W。（附T-H图一张）解： 1)空气的状态变化：如右图示：依t0=5,0=50%找到A点（新鲜空气状态点）依t2=25,2=40%找到调节后的空气状态点B；B 点作一水平线与=100%线交于一点C，过C点作一绝热线（等焓线）与过A点作一水平线相交一点D，即：过程变化： A -D -C -B2）求 Q 总：Q总=Q1Q3=L（I1-I0）L（I2-I1）=L（I2-I0）A点找出：I0=11.8kJ*kg干空气；H0=0.00268 kg水汽*kg干空气；B点找出：I3=45.32 kJ*kg干空气；H3=0.00788 kg水汽*kg干空气；Q总=300（45.32-11.8）=10056kJ*S 即10056kW3）求W：W=L（H2-H0）=300（0.00788-0.00268）=1.56kg水*S =6480kg水*h8、一个干燥系统的操作示意图如图所示。 热空气进入第一干燥器K2，从第一干燥器出来的湿空气经过第二加热器K3提高温度后，进入第二干燥器K4，从第二干燥器出来的湿空气再经冷凝器K5冷却冷凝，析出一部分水分之后再经第一加热器K1加热, 送入第一干燥器，重复上述操作过程。干燥器都是绝热的，干燥是在等湿球温度下进行，有关的数据见图。要求：（1） 在湿空气的湿度图上用线段及箭头示意绘出上述系统操作的过程，并附以必要的文字说明。 （2） 设空气消耗量为L1kg绝干空气.s，求每个加热器中供给的热量， 要注明单位（忽略热损失）。注：有关的量在示意图上难以找到准确值时，可以符号代替。解： （1）示意图如上。用H图或H图均可。 说明：）由1.5，100定A点； ）由A沿等H线至与85相交得B点； ）由B点沿等线至与100线相交得C点； ）由C点沿等H线至与80相交得D点； ）由D点沿等线至与80线相交得点； ）从第二干燥器出来的湿空气经冷凝器，先冷却后冷凝，冷却是等湿， 冷凝是沿100线。故由沿等H线至与100线相交得F点，由F点沿100线析出水分（减湿至A点。重复上述过程。（2）求每个加热器中供给的热量 第一加热器Q11（1.011.88H0）（10）k 第二加热器Q21（1.011.88H1）（21）k