食品工程专业干燥作业解答Word格式文档下载.docx
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②由TD=30℃，φD=40%确定如图所示的D点——第二加热器出口空气的状态点；
③空气在第二加热室内为等湿升温过程，而由喷水室出来的空气为饱和状态湿空气，因此由D点作垂线，与φ=100%的饱和线交一点C点即为由喷水室出来的饱和状态湿空气状态点；
④由于空气在喷水室的过程为绝热冷却增湿过程，因此，过C点作等焓线，与过A点的等湿含量线相交一点B点即为第一加热器出口空气的状态点。
（2）由焓--湿图可以查出：
离开第二加热器时空气的湿含量HD＝0.025kg/kg干气
（3）由焓--湿图可以查出：
喷水室中水的温度TC＝28℃
离开第一加热器时空气的温度TB＝78℃
答：
（1）空气状态的变化过程的焓-湿图如上所示；
（2）离开第二加热器时空气的湿含量为0.025kg/kg干空气；
（3）喷水室中水的温度为28℃；
（4）离开第一加热器时空气的温度约为78℃。
3．常压下温度为30℃、湿含量为0.024kg/kg干空气的湿空气，在预热器内被加热至90℃，试在焓湿图上绘出空气状态的变化过程；
又若湿空气的流量为0.028kg/s，求加热湿空气所需要的热量Q。
LA
（1）在焓--湿图上画出空气状态的变化过程（描述过程）
（2）求加热湿空气所需要的热量Q
①求干空气量L
由：
L（1+HA）=LA推得：
已知：
湿空气的流量LA＝0.028kg/s
HA=0.024kg/kg干空气
将已知数据代如上式：
②需要的热量Q
由焓湿图可以查出：
hA=91kJ/kg，hB=153kJ/kg，
所以加热湿空气所需要的热量
（2）加热湿空气所需要的热量为1.69kW。
6．在逆流连续干燥器中，将某种物料由初始湿基含水量3.5％干燥至0.2％。
物料进入干燥器时的温度为24℃，离开干燥器时的温度为40℃，干燥产品量为0.278kg/s。
干物质的比热容为1.507kJ/（kg/℃）.干空气的初始温度为25℃、湿含量为0.0095kg/kg干空气，经预热器预热到90℃后送入干燥器，离开干燥器时的温度为35℃。
试求空气消耗量、预热器的热功率和干燥器的热效率。
假设热损失可以忽略不计。
作出流程图：
（1）求空气消耗量L’
L’=L（1+H0）
①求干空气消耗量L
干空气消耗量:
②求蒸发的水量W
蒸发的水量:
G2=0.278kg/s，w1=3.5%，w1=0.2%
③求干空气消耗量L
查焓--湿图得:
H2＝0.0319kg/kg干空气
则：
因此湿空气的消耗量为：
（2）求预热器的热功率Qp
查焓湿图得：
h0=48kJ/kg，h1=115kJ/kg
L=0.446kg/s
（3）求干燥器的热效率
（1）湿空气的消耗量为0.450kg/s；
（2）预热器的热功率为29.9kW；
（3）干燥器的热效率为84.6％。
8．在一常压连续干燥器中，湿物料处理量为0.8kg/s，物料含水量由湿基5％干燥至1％。
空气初始温度为20℃、湿含量为0.05kg/kg干空气，空气离开干燥器时的温度为55℃。
为了保证干燥产品的质量，要求进入干燥器的空气温度不得高于90℃。
试求以下两种情况下所需的空气量（kg干空气/s）和热耗量（kW），设干燥过程为理想过程。
①将新鲜空气预热到90℃进入干燥器中进行干燥；
②采用废气循环，循环气中干空气量为干燥器出口废气中干空气量的2/3，混合气温度为90℃，进入干燥器干燥。
（1）第一种情况的流程图为：
①求干空气消耗量
对于理想干燥过程为等焓过程，即h1＝h2，因此：
因为：
H1=H0=0.05kg/kg干空气
T1=90℃，T2=55℃
将上述已知数据代入上式，得：
（也可由0点确定1点，再由1点，利用等焓线查得得H2＝0.065kg/kg干空气）
②求热耗量：
L=2.13kg干空气/s，H0=0.05kg/kg干空气
T0=20℃，T1=90℃，则：
（也可查焓湿图得h0＝145kJ/kg，h1＝224kJ/kg
）
（2）第二种情况的流程图为：
L
●混合后状态点物料衡算得：
由于：
H0=H1
即:
所以:
…………（Ⅰ）
●混合后状态点热量衡算得：
H1=H0=0.05kg/kg干空气，Tm=90℃，T2＝55℃
则上式化简为：
………………………………（Ⅱ）
●对于理想干燥过程，有：
……………………………………………（Ⅲ）
联立求解（Ⅰ）、（Ⅱ）和（Ⅲ）方程，得：
由第一种情况知：
W＝0.032kg/s
因此，干空气消耗量：
第一种情况所需空气量为2.13kg干空气/s，
热消耗为168.27kW；
第二种情况所需空气量为0.681kg干空气/s，
热消耗为109.6kW。
9．将某湿物料在恒定干燥条件下进行间歇干燥，经过6h的干燥使其干基含水量由0.35降至0.07。
试求在相同的操作条件下，将该物料由0.35降至0.05所需的时间。
已知物料的临界含水量为0.15，平衡含水量为0.04。
降速阶段中干燥速率曲线为直线。
由题意知干燥过程包括恒速干燥阶段和降速干燥阶段，且降速阶段中干燥速率曲线为直线
设两种情况下的干燥时间分别为t和t’
干燥时间公式为
已知第一种情况下t＝6h，X1＝0.35kg/kg干物料，
Xc＝0.15kg/kg干物料，Xe＝0.04kg/kg干物料，
X2＝0.07kg/kg干物料
代入数据有――①
又因为第二种情况下＝0.35kg/kg干物料，
Xc＝0.15kg/kg干物料，Xe＝0.04kg/kg干物料，
＝0.07kg/kg干物料
代入数据有――②
联合①、②解得t’＝8.12h
第二种干燥情况下所需时间为8.12h。
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