食品工程专业干燥作业解答

1、第五章 枯燥将常压温度为 30、相对湿度为 20的颖空气，通过第一加热器加热到某一温度后，再通过一喷水室进展绝热冷却增湿至饱和状态，最终通过其次加热器加热得到温度为 45、相对湿度为 40的湿空气。求在焓湿图上绘出空气状态的变化过程；离开其次加热器时空气的湿含量；喷水室中水的温度设离开喷水池的空气与水的温度一样气的温度。解：依据题意，作出流程图：C=100%C=100%1依据流程图，在焓-湿图上画出空气状态的变化过程，如以下图所示，作图过程为：=3A=20确定如下图的ATA=3=40%D确定如下图的 D 2由焓-湿图可以查出：离开其次加热器时空气的湿含量H 0.025kg/kg 干气DD 点作

2、垂线，与 =100%的饱和线交一点 C 2由焓-湿图可以查出：离开其次加热器时空气的湿含量H 0.025kg/kg 干气D由焓-湿图可以查出：T 28C离开第一加热器时空气的温度T78B空气状态的变化过程的焓湿图如上所示；0.025kg/kg 干空气；28；离开第一加热器时空气的温度约为 78。300.024kg/kg 90，试在焓湿图上绘出空气状态的变化过程；又假设湿空气的流量为 0.028kg/s，求加热湿空气所需要的Q。解：依据题意，作出流程图：LLA(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QQ Lhh BALL由：L(1+H )=L推得：LALAA1

3、HAL 0.028kg/sAH =0.024kg/kg干空气A将数据代如上式：L0.028HL 1 A 10.024 0.0273kg / sHAQ由焓湿图可以查出：h =91kJ/kg ，h =153kJ/kg ，AB所以加热湿空气所需要的热量Q LhBh 0.02731.69kWA空气状态的变化过程的焓湿图如上所示；2加热湿空气所需要的热量为 1.69kW。6在逆流连续枯燥器中，将某种物料由初始湿基含水量3.5枯燥至 0.2。物料进入枯燥器时的温度为 24，离开枯燥器时的温度为 40，枯燥产品量为 0.278kg/s。干物质的比热容为1.507kJ/(kg/).250.0095kg/kg

4、90后送入枯燥器，离开枯燥器时的温度为 35。试求空气消耗量、预热器的热功率和枯燥器的热效率。假设热损失可以无视不计。解：作出流程图：1LL =L(1+H )0L干空气消耗量:LWWHH2W HH20蒸发的水量: WG G1221：G =0.278kg/s，w =3.5%，w21=0.2%1w110.002GG12 1w1 0.278/s10.035W GG12 0.288 0.278 0.01kg /sL查焓-湿图得: H 0.0319kg/kg 干空气2L W0.01 0.446kg干空气/ s则：HH200.0095因此湿空气的消耗量为：L” L(1 H) 0.446 1 0.00950

5、 0.450kg / s求预热器的热功率QQ Lp hp10查焓湿图得：h=48kJ/kg，h0=115kJ/kg1：L=0.446kg/sQ L(h hp1) 0.446115 48 29.9kW求枯燥器的热效率 h2T1 T2ThT T10100% 9035 100% 84.6%9025答：(1)湿空气的消耗量为 0.450kg/s；(2)预热器的热功率为 29.9kW； (3)84.6。8在一常压连续枯燥器中，湿物料处理量为 0.8kg/s，物料含水量由湿基 5枯燥至 1。空气初始温度为 20、湿含量为 0.05kg/kg 55。为了保证枯燥产品的质量，要求进入枯燥器的空气温度不得高于

6、90。试求以下两种状况下所需的空气量kg 干空气/和热耗量k，设枯燥过程为抱负过程。将颖空气预热到9进入枯燥器中进展枯燥；承受废气循环，循环气中干空气量为枯燥器出口废气中干空气量的2/3，混合90，进入枯燥器枯燥。第一种状况的流程图为：求干空气消耗量LWWHHHH2120G G21 w11 w2w w0.050.01W G G G1211 w2 0.8 0.032kg / s10.01对于抱负枯燥过程为等焓过程，即hh ，因此：12 111222由于：H =H =0.05kg/kg 干空气10：T=90，T1=552将上述数据代入上式，得：01930902500050155H21.935525

7、00kg / kg干空气0 1 1 H 0.065kg/kg干空气2W0.032 2.13kg/ s求热耗量：H H200.0650.05T T010：L=2.13kg干空气/s，H0=0.05kg/kg 干空气T =20，T0=90，则：1 T010 2131.011.930.0902164.8 kWh145kJ/kg，h 224kJ/kg01QL(hp1h ) 2.130224145168.27kJ /s 168.27kW 其次种状况的流程图为：2L2LL 200H00.05kg/kg 干空气L求干空气消耗量颖空气T1Tm=90T 55H 、L22预热器3L, H枯燥器L WH1m废气HH

8、WHH2120混合后状态点物料衡算得：12LH 2LH3LH由于：H 1201H2H 3H即:02m2所以:0.05 2H3H(2混合后状态点热量衡算得：Lh 2Lh1 3Lhmh即:2h23hm 11HT 2500H 22293HTmm2500m：H =H =0.05kg/kg干空气，T =90，T 5510m2 则上式化简为： 1.011.930.05mT 25000.05 21902500Hm1.011.93H255 2500H2()对于抱负枯燥过程，有：h hm2Tmm即: 2500Hm 22 2500H2Hm 2H2()联立求解()、()()方程，得：HHT 00813kg/ HHT

9、m 00970kg/ kg 干空气2 165 .5C1由第一种状况知：W0.032kg/s 因此，干空气消耗量：WL H HW200.032 0.09700.05 0.681kg/ s求热耗量：T T01006811.011930.0165.521096 kW答：第一种状况所需空气量为 2.13kg 干空气/s，168.27kW；其次种状况所需空气量为 0.681kg 干空气/s，109.6kW。附加题将某湿物料在恒定枯燥条件下进展间歇枯燥，经过 6h 的枯燥使其干基含水量由 0.35降至 0.07。试求在一样的操作条件下，将该物料由0.35 降至 0.05 所需的时间。物料的临界0.150.04。降速阶段中枯燥速率曲线为直线。解：由题意知枯燥过程包括恒速枯燥阶段和降速枯燥阶段，且降速阶段中枯燥速率曲线为直线设两种状况下的枯燥时间分别为t tt G X lnX X cece枯燥时间公式为U A1ccceX X2et6h， X 0.35kg/kg 干物料，1X 0.15 kg/kg 干物料，X 0.04 kg/kg 干物料，ceX 0.07kg/kg干物料26G0.350.150.150.04ln 0.150.04代入数据有U A0.