5食品工程专业

本文格式为Word版，下载可任意编辑——5食品工程专业第五章枯燥

2．将常压温度为30℃、相对湿度为20％的新鲜空气，通过第一加热器加热到某一温度后，再通过一喷水室进行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①在焓湿图上绘出空气状态的变化过程；②离开其次加热器时空气的湿含量；③喷水室中水的温度（设离开喷水池的空气与水的温度一致）；④离开第一加热器时空气的温度。

解：根据题意，作出流程图：

ΦC=100%

（1）根据流程图，在焓-湿图上画出空气状态的变化过程，如下图所示，作图过程为：①由TA=30℃，φA=20%确定如下图的A点——新鲜空气状态点；②由TD=30℃，φD=40%确定如下图的D点——其次加热器出口空气的状态点；③空气在其次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：

离开其次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）离开其次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。

解：根据题意，作出流程图：

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

Q?L（hB?hA）

①求干空气量L

由：L(1+HA)=LA推得：L?LA1?HA

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：

L?LA0.028??0.0273kg/s

1?HA1?0.024②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

Q?L（hB?hA）?0.0273?（153?91）?1.69kW

答：（1）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/℃).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。假设热损失可以忽略不计。解：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:L??H2?H1H2?H0

?G1?G2

已知：G2=0.278kg/s，w1=3.5%，w1=0.2%

G1?G21?w21?0.002?0.278??0.288kg/s

1?w11?0.035W?G1?G2?0.288?0.278?0.01kg/s

③求干空气消耗量L

查焓--湿图得:H2＝0.0319kg/kg干空气

则：L

因此湿空气的消耗量为：

?W0.01??0.446kg干空气/s

H2?H00.0319?0.0095L'?L(1?H0)?0.446??1?0.0095??0.450kg/s

（2）求预热器的热功率Qp

Qp?L（h1?h0）

查焓湿图得：h0=48kJ/kg，h1=115kJ/kg已知：L=0.446kg/s

Qp?L(h1?h0)?0.446??115?48??29.9kW

（3）求枯燥器的热效率

?h

?h?T1?T290?35?100%??100%?84.6%

T1?T090?25

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)枯燥器的热效率为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干空气，空气离开枯燥器时的温度为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90℃。试求以下两种状况下所需的空气量（kg干空气/s）和热耗量（kW），设枯燥过程为理想过程。①将新鲜空气预热到90℃进入枯燥器中进行枯燥；②采用废气循环，循环气中干空气量为枯燥器出口废气中干空气量的2/3，混合气温度为90℃，进入枯燥器枯燥。解：（1）第一种状况的流程图为：

①求干空气消耗量

L?WW?H2?H1H2?H01?w1

1?w2

G2?G1W?G1?G2?G1w1?w20.05?0.01?0.8??0.032kg/s

1?w21?0.01对于理想枯燥过程为等焓过程，即h1＝h2，因此：

（1.01?1.93H1）T1?2500H1?（1.01?1.93H2）T2?2500H2

由于：H1=H0=0.05kg/kg干空气

已知：T1=90℃，T2=55℃

将上述已知数据代入上式，得：

（1.01?1.93?0.05）?90?2500?0.05?1.01?55H2??0.065（kg/kg干空气）1.93?55?2500（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）

则：L?②求