化工原理作业答案

第一章 流体流动与输送机械

3．某地区大气压力为101.3kPa，一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa。若在大气压力为75 kPa的高原地区操作该吸收塔，且保持塔内绝压相同，则此时表压应为多少？

解：

p绝pap表pa＋p表

''

''

（101.3＋130)75156.3kPa p表(pa＋p真)－pa

7．如附图所示，水在管道中流动。为测得A-A′、B-B′截面的压力差，在管路上方安装一U形压差计，指示液为水银。已知压差计的读数R＝180mm，试计算A-A′、B-B′截面的压力差。已知水与水银的密度分别为1000kg/m3和13600 kg/m3。

解：图中，1-1′面与2-2′面间为静止、连续的同种流体，且处于同一水平面，因此为等压面，即

p1p1'， p2p2'

又 p1'pAgm

p1p20gRp2'0gRpBg(mR)0gR

所以 pAgmpBg(mR)0gR

整理得 pApB(0)gR

题7 附图

由此可见， U形压差计所测压差的大小只与被测流体及指示液的密度、读数R有关，而与U形压差计放置的位置无关。

代入数据 pApB(136001000)9.810.1822249Pa

9．图示为汽液直接混合式冷凝器，水蒸气与冷水相遇被冷凝为水，并沿气压管流至地沟排出。现已知真空表的读数为78kPa，求气压管中水上升的高度h。

解: pghpa

pap78103

37.95m 水柱高度 h

g109.81

题9 附

11．如附图所示，用虹吸管从高位槽向反应器加料，高位槽与反应器均与大气相通，且高位槽中液面恒定。现要求料液以1m/s的流速在管内流动，设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg（不包括出口），试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。

解: 以高位槽液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,在1-1’～ 2-2’间列柏努力方程

:

z1g

p1

p112

u12z2g2u2Wf 2212

2

简化: H(u2Wf)/g 1

(120)9.812.09m

2

19．附图所示的是冷冻盐水循环系统。盐水的密度为1100 kg/m3，循环量为45 m3/h。管路的内径相同，盐水从A流经两个换热器至B的压头损失为9m，由B流至A的压头损失为12m，问：

（1）若泵的效率为70％，则泵的轴功率为多少？

（2）若A处压力表的读数为153kPa，则B处压力表的读数为多少？

解: (1) 对于循环系统: Hehf91221m

NeHeVsg21 轴功率:N

11009.812.83kW 题19 附图

Ne2.83

4.04kW η0.7

(2) AB列柏努力方程:

pAp1212

uAzABuBzBhfAB g2gg2gpApB

zBhfAB gg

3

简化:

15310pB11009.81(79) pB19656pa(表)

 B处真空度为19656 Pa。

28．如附图所示，密度为800 kg/m3、黏度为1.5 mPa·s 的液体，由敞口高位槽经φ114×4mm的钢管流入一密闭容器中，其压力为0.16MPa（表压），两槽的液位恒定。液体在管内的流速为1.5m/s，管路中闸阀为半开，管壁的相对粗糙度d＝0.002，试计算两槽液面的垂直距离z。 解: 在高位槽1截面到容器2截面间列柏努力方程:

z1g

p1

p112

u12z2g2u2Wf22

简化: zg

p2



Wf

Re

由 

du





0.1068001.5

8.48104 3

1.510

0.002 ,查得0.026

管路中: 进口 0.5

90℃弯头 0.75 2个 半开闸阀 4.5 出口 1

31．黏度为30cP、密度为900kg/m3的某油品自容器A流过内径40mm的管路进入容器B 。两容器均为敞口，液面视为不变。管路中有一阀门，阀前管长50m，阀后管长20m（均包括所有局部阻力的当量长度）。当阀门全关时，阀前后的压力表读数分别为88.3kPa和44.2kPa。现将阀门打开至1/4开度，阀门阻力的当量长度为30m。试求： （1）管路中油品的流量；

（2）定性分析阀前、阀后压力表读数的变化。

解：（1）阀关闭时流体静止，由静力学基本方程可得：

p1pa88.3103

zA10m

g9009.81p2pa44.2103

zB5m

g9009.81

题31 附图

当阀打开4开度时，在A与B截面间列柏努利方程： zAg

12pA12puAzBguBBWf 22

其中： pApB0(表压)，uAuB0

lleu2

则有 (zAzB)gWf （a）

d2

由于该油品的黏度较大，可设其流动为层流，则 

6464

 Redu

64lleu232(lle)u

代入式（a），有 (zAzB)g 2

dud2d

d2(zAzB)g0.042900(105)9.81

u0.736m/s

32(lle)3230103(503020)

校核： Re假设成立。

油品的流量：

du





0.049000.736

883.22000 3

3010

VS



4

d2u0.7850.0420.7369.244104m3/s3.328m3/h

（2）阀打开后：

在A与1截面间列柏努利方程：

12p12p

zAguAAz1gu11WfA1

22

简化得 zAg

12p1u1WfA1 2

l1u12

或 zAg (1)

d2

p1

l1u12

zAg(1)

d2

p1

显然，阀打开后u1 ↑，p1↓，即阀前压力表读数减小。 在2与B截面间列柏努利方程：

12p12p

z2gu22zBguBBWf2B

22

2

l2u2

简化得 zBg(1)

d2

p2

因为阀后的当量长度l2中已包括突然扩大损失，也即故阀打开后u2 ↑，p2↑，即阀后压力表读数增加。

l2

10， d

m，d10.6m；l2800m，d10.8m。33．某输水并联管路，由两个支路组成，其管长与内径分别为：l11200

已知总管中水的流量为2.2m3/s，水温为20℃，试求各支路中水的流量。（设管子的粗糙度为0.3mm）

解：设两支路中的流动均进入阻力平方区，由/d10.3/6000.0005及/d20.3/8000.000375，查得

10.017，20.0156

VS1:VS2

5

d15d2

:

1(lle)12(lle)2

VS2

又

0.650.85

:0.0617:0.162

0.01712000.01568000.162VS12.6256VS1 0.0617

VSVS1VS23.6256VS1

VS1

VS2.2

0.61m3/s 3.62563.6256

VS22.6256VS12.62560.611.60m3/s

校核Re： 支管1： Re1

d1u10.610002.166

1.296103110

流动接近阻力平方区，10.017。 支管2： u2

VS2

2

0.785d2



1.600.7850.82

3.18m/s

Re2

d2u2





0.810003.186

2.54103

110

流动接近阻力平方区，10.0156。

故以上计算有效。两支管的流量分别为0.61m3/s、1.60m3/s

37．水在某管路中流动。管线上装有一只孔板流量计，其流量系数为0.61，U形压差计读数为200mm。若用一只喉径相同的文丘里流量计替代孔板流量计，其流量系数为0.98，且U形压差计中的指示液相同。问此时文丘里流量计的U形压差计读数为若干？

解：由流量公式：

VSC0A0

2R1g(0)



VSCVA0

2R2g(0)



流量相同时，

CR20.612(0)2()0.387 R1CV0.98

故文丘里流量计的读数

R20.387R10.38720077.4mm

42．用离心泵将水从敞口贮槽送至密闭高位槽。高位槽中的气相表压为98.1kPa，两槽液位相差10m，且维持恒定。已知该泵的特性方程为H407.2104Q2（单位：H—m，Q—m3/s），当管路中阀门全开时，输水量为0.01 m3/s，且流动已进入阻力平方区。试求：

（1）管路特性方程；

（2）若阀门开度及管路其他条件等均不变，而改为输送密度为1200 kg/m3的碱液，求碱液的输送量。 解：（1）设输送水时管路特性方程为 HeABQ2

p98.1103

其中，Az1020

g10009.81

当输水量为0.01 m3/s时，由泵特性方程与管路特性方程联立： 407.2100.0120B0.01 得 B1.2810

即此时管路特性方程为 He201.28105Q2

（2）当改送密度为1200 kg/m3的碱液时，泵特性方程不变，此时管路特性方程

54

2

2

p98.1103

Az'1018.3

12009.81g

'

流动进入阻力平方区，且阀门开度不变，则B不变。因此管路特性方程变为

He18.31.28105Q2

将该方程与泵特性方程联立，

407.2104Q218.31.28105Q2

可得碱液输送量 Q'0.0104m3/s

46．如附图所示，用离心泵将某减压精馏塔塔底的釜液送至贮槽，泵位于贮槽液面以下2m处。已知塔内液面上方的真空度为500mmHg，且液体处于沸腾状态。吸入管路全部压头损失为0.8m，釜液的密度为890kg/m3，所用泵的

必需汽蚀余量为2.0m，问此泵能否正常操作？

解：因塔内液体处于沸腾状态，则液面上方的压力即为溶液的饱和蒸汽压，即

p0pV

该泵的允许安装高度：

Hg允

p0pV

(NPSH)rhf吸入 g

题46 附

2.00.82.8m

而实际安装高度Hg实＝2.0mHg允，说明此泵安装不当，泵不能正常操作，会发生气蚀现象。

第二章 非均相物系分离

5、已知含尘气体中尘粒的密度为2300kg/ m3。气体流量为1000 m3/h、黏度为3.6×105Pa.s、密度为0.674kg/ m3，

－

若用如图2-6所示的标准旋风分离器进行除尘，分离器圆筒直径为400mm，试估算其临界粒径及气体压强降。 解：已知ρs=2300kg/m3 、Vh=1000m3/h 、μ=3.6×10-5Pa.s 、 ρ=0.674 kg/m3、 D=400mm=0.4m，

根据标准旋风分离器 h=D/2 、B=D/4 故该分离器进口截面积 A=hB=D2/8 所以 ui

Vs1000813.89m/s A36000.42

根据式（2-26） 取标准旋风分离器N=5 则

dc

9B



πNsui

93.61050.4/4

0.8105m8μm

3.145230013.89

根据式（2-30） 取ξ=8.0

0.67413.892

pf8.0520Pa

22

ui

8、BMS50/810-25型板框压滤机，滤框尺寸为810×810×25mm，共36个框，现用来恒压过滤某悬浮液。操作条件下的过滤常数为K=2.72×10-5 m2/s；qe=3.45×10-3m3/m2。每滤出1 m3滤液的同时，生成0.148 m3的滤渣。求滤框充满滤渣所需时间。若洗涤时间为过滤时间的2倍，辅助时间15min，其生产能力为多少？

解：滤框总容积V0=0.812×0.025×36=0.590 m3 过滤面积 A=0.812×2×36=47.2 m2

VV00.5900.0845m3/m2AvA0.14847.2

223

q2qeq0.084523.45100.0845t283s

K2.72105q

生产总周期为T=283+2×283+15×60=1749s 由

VVV00.5903.99m3 得一个周期滤液量为 V0AvAv0.148

3600V36003.99

8.21m3滤液/h T1749

所以生产能力为Q

第三章 传热

2、某燃烧炉的平壁由下列三种砖依次砌成；

耐火砖 b1=230mm， 1=1.05 W/(m·℃) 绝热砖 b2=230mm， 2=0.151W/(m·℃) 建筑砖 b3=240mm， 3=0.93W/(m·℃)

已知耐火砖内侧温度为1000℃，耐火砖与绝热砖界面处的温度为940℃，要求绝热砖与建筑砖界面处的温度不得超过138℃，试求：

（1） 绝热层需几块绝热砖； （2） 普通砖外侧温度为多少？ 解：（1）b2=?

tt3tt2Q

12

b1b2A

12

1000940940138

273.9

0.23b21.050.151b20.442m

230mm

940t2

273.9

0.46

0.151

t2105.6oC138oC

（2）t4=?

t3t4105.6t4Q273.9

b30.24A

0.933t434.9oC

4、Φ60×3㎜的铝合金管（导热系数近似按钢管选取），外面依次包有一层30mm的石棉和30mm的软木。石棉和软木的导热系数分别为0.16Ｗ／（ｍ·Ｋ）和0.04Ｗ／（ｍ·Ｋ）（管外涂防水胶，以免水汽渗入后发生冷凝及冻结）。

（1）已知管内壁温度为-110℃，软木外侧温度为10℃，求每米管长上损失的冷量； （2）计算出钢、石棉及软木层各层热阻在总热阻中所占的百分数；

（3）若将两层保温材料互换（各层厚度仍为30mm），钢管内壁面温度仍为 -110℃，作为近似计算，假设最外层的石棉层表面温度仍为10℃。求此时每米管长损失的冷量。

提示：保温层互换后，保温层外壁面与空气间的对流传热膜系数与互换前相同。 解：(1) t1110℃

r10.027m

t410℃ r20.030m

r30.060m

r40.090m

.W/(mK) 30.04W/(mK) 145W/(mK) 2016

每米管长损失的冷量：

q

2t1t421101052.1W/m 1301601901r21r31r4

lnlnlnlnlnln

1r12r23r345270.16300.0460

(2)

RR

R1R2R3

1

R2R3

130ln0.00234(m2K)/W 4527

160ln4.332(m2K)/W 016.30190

ln10137.(m2K)/W 0.0460

2

.14.471(mR0.002344.33210137

K)/W

各层热阻在总热阻中所占的分数：

R1R钢

0.00234

0.016%

14.471

4.332

29.94% 14.471

10137.

70.05% 14.471

R2R石棉R3R软木

由以上计算可知钢管热阻很小，且R软木R石棉。 (3) 若将1和2互换，厚度不变，且认为t1和t4不变。

q

211010

37.94W/m

130160190lnlnln45270.0430016.60

以上计算可以看出，将保温性能好的材料放在里层，保温或保冷效果好。但此计算不严格，因为保冷好，则t4应增大，即t410℃

12、在接触氧化法生产硫酸的过程中，用反应后高温的SO3混合气预热反应前气体。常压SO3混合气在一由Φ38×3 ㎜钢管组成、壳程装有圆缺型挡板的列管换热器壳程流过。已知管子成三角形排列，中心距为51mm，挡板间距为1.45m，换热器壳径为Φ2800；又SO3混合气的流量为4×104m3/h，其平均温度为145℃.若混合气的物性可近似按同温度下的空气查取，试求混合气的对流传热系数（考虑部分流体在挡板与壳体之间短路，取系数为0.8） 解：本题为列管式换热器管外强制对流传热，对流传热系数按式3-25计算

Nu0.36Re0.55Pr(

4(

0.14

) w

管子正三角形排列时，de

2222td0)4(5138)37.5mm d038

管外流体流过的最大截面积Smax计算： SmaxhD(1

d038

)1.452.8(1)1.035m2 t51

V4104

10.7m/s 管外流体的流速u

S36001.035

定性温度 t定145oC下查得空气的物性参数：

cp1.014kJ/(kgoC),2.39105Pas,3.527102W/(moC),0.845kg/m3Re

Pr

deu0.037510.70.845

1.415104 52.3910

cp



2.391051.014103

3.52710

2

0.687

因气体黏度变化较小，故



1，由因部分流体在单板与壳体之间隙短路，取实际对流传热系数为计算值的0.8倍 w

0.80.36

0.03527

Re0.55Pr0.80.36(14150)0.55(0.687)46W/(m2K) de0.0375

22、在一内管为252.5mm的套管式换热器中，用水冷却苯，冷却水在管程流动，入口温度为290K，对流传热系数为850W/(m2℃)。壳程中流量为1.25kg/s的苯与冷却水逆流换热，苯的进、出口温度为350K、300K，苯的对流传热系数

为1700W/(m2℃)。已知管壁的导热系数为45W/(m℃)，苯的比热为cp=1.9kJ/(kg℃)，密度为ρ=880kg/m3。忽略污垢热阻。

试求：在水温不超过320K的最少冷却水用量下，所需总管长为多少？（以外表面积计） 解：冷却水的平均温度tm

290320

305K， 2

查得305K时水的比热容为cp4.174kJ/(kgoC)

热负荷 Qms1cp1(T1T2)1.251.9103(350300)118.8kW 冷却水用量：ms2平均温度差为

tm逆

t1t23010

18.2oC t30

)1)

10t2

Q118.8103

0.949kg/s cp2(t2t1)4.174103(320290)

350 320 30 300 290 10

基于外表面积的总传热系数K1

11bd11d110.00250.02510.0252.12103(m2K)/WK11dm2d21700450.02258500.02K1471.6W/(m2K)

Q118.8103总传热面积：A13.84m2

Ktm471.618.2总管长：l

A13.84176.3md3.140.025

第五章吸收

3．在压力为101.3kPa，温度30℃下，含CO2 20％（体积分率）空气－CO2混合气与水充分接触，试求液相中CO2的摩尔浓度、摩尔分率及摩尔比。 解：

查得30℃下CO2在水中的亨利系数E为1.88×10kPa CO2为难溶于水的气体，故溶液为稀溶液 H

5

S

EMS



100043

2.9610kmol/(mkPa) 5

1.881018

pAyp0.20101.3320.3kPa

43

c* 20.36.01103kmol/mAHpA2.9610

*

E1.881051852 mp101.3

x

y0.201.0810-4 m1852

x 1.0810-4

1.0810-4 X＝-41-x1－1.0810

5．用清水逆流吸收混合气中的氨，进入常压吸收塔的气体含氨6％（体积），氨的吸收率为93.3％，溶液出口浓度为0.012（摩尔比），操作条件下相平衡关系为Y2.52X。试用气相摩尔比表示塔顶和塔底处吸收的推动力。 解：

*

Y1

y10.06

0.064 Y1*2.52X12.520.0120.03024 1y110.06

Y2Y（－）＝0.064(1-0.933)0.00429 Y2*2.52X22.5200 11

*

塔顶： Y2Y2Y20.004290.00429

塔底： Y1Y1Y10.0640.030240.034

7．在温度为20℃、总压为101.3kPa的条件下，SO2与空气混合气缓慢地沿着某碱溶液的液面流过，空气不溶于该溶液。SO2透过1mm厚的静止空气层扩散到溶液中，混合气体中SO2的摩尔分率为0.2，SO2到达溶液液面上立即被吸收，故相界面上SO2的浓度可忽略不计。已知温度20℃时，SO2在空气中的扩散系数为0.18cm2/s。试求SO2的传质速率为多少？

解 : SO2通过静止空气层扩散到溶液液面属单向扩散，已知：SO2在空气中的扩散系数D=0.18cm2/s=1.8×10-5m2/s

扩散距离z=1mm=0.001m，气相总压p=101.3kPa

气相主体中溶质SO2的分压pA1=p·yA1=101.3×0.2=20.26kPa 气液界面上SO2的分压pA2=0

所以，气相主体中空气（惰性组分）的分压pB1=p－pA1=101.3－20.26=81.04kPa 气液界面上的空气（惰性组分）的分压pB2=p－pA2=101.3－0=101.3kPa 空气在气相主体和界面上分压的对数平均值为：

*

pBm

pB2pB1101.381.04

90.8kPa =

101.3pB2

lnln81.04pB1

Dp

(pA1pA2)

RTzpBm

NA

1.8105101.3

(20.260) =

8.3142930.00190.8

=1.67×10-4kmol/(m2·s)

10．用20℃的清水逆流吸收氨－空气混合气中的氨，已知混合气体总压为101.3 kPa，其中氨的分压为1.0133 kPa，

*

要求混合气体处理量为773m/h，水吸收混合气中氨的吸收率为99％。在操作条件下物系的平衡关系为Y0.757X，

3

若吸收剂用量为最小用的2倍，试求（1）塔内每小时所需清水的量为多少kg？（1）塔底液相浓度（用摩尔分率表示）。 解：

（1） Y1

pA1.0133

0.01 pB101.31.0133

Y2Y1(1)0.01(10.99)1104

V

773273

(10.01)31.8kmol/h

29322.4

LminV

Y1Y231.8(0.010.0001)

23.8kmol/h *

0.01X1X2

00.757

实际吸收剂用量L=2Lmin=2×23.8=47.6kmol/h ＝856.8 kg/h （2） X1 = X2+V（Y1-Y2）/L=0+

31.8(0.010.0001)

0.0066

47.6

19.在一逆流操作的填料塔中，用纯溶剂吸收混合气体中溶质组分，当液气比为1.5时，溶质的吸收率为90％，在操作条件下气液平衡关系为Y0.75X。如果改换新的填料时，在相同的条件下，溶质的吸收率提高到98％，求新填料的气相总体积吸收系数为原填料的多少倍？ 解：原工况： S

NOG

*

mV0.75

0.5 L1.5

Y1mX2111

ln(1S)S ln(1S)S

11SY2mX21S

11

ln(10.5)0.53.41

10.510.90

NOG

新工况： SS N

''

OG



11ln(10.5)0.56.477

10.510.98

HOG

VZVZ'

HOG '

KYaNOGKYaN'OG

'

KY'aNOG6.477

1.900 KYaNOG3.41

第六章蒸馏

2．正庚烷和正辛烷在110℃时的饱和蒸气压分别为140kPa和64.5kPa。试计算混合液由正庚烷0.4和正辛烷0.6（均为摩尔分数）组成时，在110℃下各组分的平衡分压、系统总压及平衡蒸气组成。（此溶液为理想溶液） 解：

PAPAOxA1400.456kPaPBPBOxB64.50.638.7kPaPPAPB5638.794.7kPa PA56

0.591P94.7

yB1yA10.5910.409yA

8．某连续精馏塔，泡点进料，已知操作线方程如下： 精馏段：y=0.8x+0.172 提馏段：y=1.3x-0.018

试求：原料液、馏出液、釜液组成及回流比。 解：精馏段操作线的斜率为：

R

0.8R4 R1

由精馏段操作线的截距：

xD

0.172塔顶馏出液组成xD0.86 R1

提馏段操作线在对角线上的坐标为（xw, xw），则

yWxxW

xW1.3xW0.018 xW0.06

由于泡点进料，q线为垂直线。精馏段与提馏段操作线交点的横坐标为xF：

y0.8xF0.172

y1.3xF0.018

xF0.38

19．用连续精馏塔分离含甲醇0.20（摩尔分数，下同）的水溶液，希望得到含甲醇0.96和0.5的溶液各半，釜液浓度不高于0.02。回流比2.2，泡点进料。

试求：（1）所需理论板数及加料口、侧线采出口的位置；

（2）若只从塔顶取出0.96的甲醇溶液，问所需理论板数比（1）多还是少？

解 （1）第一段操作线方程yn1

xR

xnD1 R1R1

因R2.2，xD10.96，则精馏操作线方程为：yn10.6875xn0.3 第二段操作线方程

V'L'D1D2，V'ys1L'xsD1xD1D2xD2

ys1

所以 ys1

DxD2xD2L'

，LL'D2 xs1D1

V'V'LD2DxD2xD2xs1D1 LD1LD1RD2/D1xD2/D1xD2

xsD1

R1R1

整理得 ys1

因D2/D11，可得第二段操作线方程为：ys10.375xs0.456

第一段与第二段操作线方程相交于点d10.5,0.6435，第二段操作线与q线xxF0.2相交于点d20.2,0.531 则第三段操作线方程可以通过如下方法得到： 连结点d20.2,0.531和点e0.02,0.02，得

ym10.02xm0.02

， 

0.5310.020.20.02

可得第三操作线方程：ym12.84xm0.037

（2）图解法得所需理论板数9，第4块为侧线采出，第6块为进料板。 （3）精馏段操作线方程同上 yn10.6875xn0.3

0.2,0.438 ，连结点d20.2,0.438和点e0.02,0.02，得提提馏段操作线方程：精馏段操作线与q线x=xF=0.2交于d2

馏段操作线方程ym12.42xm0.026

图解法得所需理论板数8，比不侧线采出所需理论板数少。

27、试计算下列生产条件下筛板塔的空塔气速和塔径。

Vh1400m3/h,Lh4m3/h,V2.6kg/m3,L800kg/m3,12mN/m,

HT400mm,hL0.06m

解：允许气速是最大气速的0.7倍。

分离空间的高度为 HT-hL=0.4－0.06＝0.34m

气液动能参数为：

Ls

VsL4/3600800

0.0501 V1400/36002.6

由图6-57查得气体负荷因子C20＝0.072，修正表面张力后的C值为：

CC20(

0.20.0120.2)0.072()0.065m/s 200.02

c．计算塔径

最大允许空塔气速为：umaxC

LV8002.6

0.1.14m/s V2.6

选取空塔气速为：u0.7umax0.71.140.798m/s 塔径： D

Vs1400/36000.621m 0.7850.798u4

塔径的计算值不是整数时，应予以圆整。故直径应取为0.7m。

第七章干燥

3．已知空气的干球温度为60℃，湿球温度为30℃，总压为101.3 kPa，试计算空气的性质： （1）湿度；（2）相对湿度；（3）焓；（4）露点温度。

.7kJkg 解：（1）tW30C，可查得 pS4.247kPa，rW2423

HW0.622

pS4.247

0.6220.0272kg/kg干气 ppS101.34.247

由 twt

得 HHw

kHrw



(HwH)

1.09(ttw)0.0272(6030)0.0137kg/kg干气 kHrw2423.7

（2）由 H0.pv

ppv

pv

Hp0.0137101.3

2.183kPa

0.622H0.6220.0137

60℃下水的饱和蒸汽压为19.92kPa，则相对湿度 

pv2.183100%100%10.96% ps19.92

（3）焓

IH(1.011.88H)t2492H

＝(1.011.880.0137)60＋24920.0137＝96.29kJ/kg干气

(4)露点温度：

由pdpv2.183kPa,查饱和蒸汽压表，得td18.8C。

9． 在常压干燥器中将某物料从湿基含水量10％干燥至2％，湿物料处理量为300kg/h。干燥介质为温度80℃、相对湿度10％的空气，其用量为900kg/h。试计算水分汽化量及空气离开干燥器时的湿度。

解：t80C,10%，在H-I图中查得H1＝0.031kg/kg干气

L'900

872.94kg干气/h 绝干空气质量L

1H110.031

物料干基含水量 X1

X2

w10.1

0.1111kg/kg干料 1w110.1

w20.02

0.0204kg/kg干料 1w210.02

绝干物料量 GCG1(1w1)300(110%)270kg/h

汽化水分量 WGC（X1X2）270(0.1110.0204)24.49kg/h 又 WL(H2H1) 则干燥器空气出口湿度 H2H1

11．在常压干燥器中，将某物料从湿基含水量5％干燥到0.5％。干燥器的生产能力为7200kg干料/h。已知物料进、出口温度分别为25℃、65℃，平均比热为1.8kJ/(kg·℃)。干燥介质为温度20℃、湿度0.007 kg／kg干气的空气，经预热器加热至120℃后送入干燥器，出干燥器的温度为80℃。干燥器中不补充热量，且忽略热损失，试计算绝干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度。

解：物料干基含水量 X1

0.050.005

0.05263 X20.005025

10.0510.005

W24.49

0.0310.059kg/kg干气 L872.94

)342.76kg/h WGC(X1X2)7200(0.052630.005025

又 WL(H2H1)

即 342.76L(H20.007) （1） 干燥器中不补充热量，且忽略热损失，则 QDL(I1I2)GC(I2I1)0

即 L(I1I2)GC(I2I1) （2）

GC(I2I1)GCcM2(21)72001.8(6525)518400而 I1(1.011.880.007)12024920.007140.22

I2(1.011.88H2)802492H280.82642.4H2

'

'

'

''

'

将上式代入（2）中，

L(140.2280.82642 （3） .4H2)518400

kg/kg干气，L34798kg/h 联立（1）、（3）得：H20.01685