10.1. Во сколько раз больше придется удалить влаги из 1 кг влажного материала при высушивании его от 50 до 25%, чем при высушивании от 2 до 1 % влажности (считая на общую массу). В обоих случаях поступает на сушку 1 кг влажного материала.
10.2. Найти влагосодержание, энтальпию, температуру мокрого термометра и точку росы для воздуха, покидающего сушилку при I = 50 °С и ? = 0,7
10.3. Температура воздуха по сухому термометру 60 РС, по мокрому 30 "С. Найти все характеристики воздуха.
10.4. Найти влагосодержание и относительную влажность паровоздушной смеси при 50 °С, если известно, что парциальное давление водяного пара в смеси 0,1 кгс/см2.
10.5. Найти содержание водяного пара в смеси- а) с воздухом, б) с водородом, в) с этаном (считая на 1 кг сухого газа) при t = 35 °С ? = 0,45. Общее давление (абсолютное) П = 1,033 кгс/см2.
10.6. Сопоставить удельный расход воздуха и теплоты в сушилке для летнего и зимнего времени (в условиях Ленинграда), если в обоих случаях воздух, уходящий из сушилки, будет иметь t2 = 40 °С и ?2 = 0,6. Сушилка теоретическая, нормальный сушильный вариант. Характеристики состояния воздуха в различных районах в разное время года см. в табл. ХL.
10.7. Общее давление (абсолютное) паровоздушной смеси при 150 °С и относительной влажности ? = 0,5 составляет 745 мм рт. ст. Найти парциальное давление водяного пара и воздуха и влагосодержание воздуха.
10.8. Влажный воздух с температурой 130 °С и ? = 0,3 находится под давлением Рабс = 7 кгс/см2 (~ 0,7 МПа). Определить парциальное давление воздуха, его плотность и влагосодержание.
10.9. Какое количество влаги удаляется из материала в сушилке, если воздух поступает в сушилку в количестве 200 кг/ч (считая на абсолютно сухой воздух) t1 = 95 °С, ?1 =5%, а уходит из сушилки с t2 = 50 °С и ?2 = 60%? Определить также удельный расход воздуха.
10.10. Влажный воздух с температурой 130 °С и ? = 1 находится под абсолютным давлением П = 7кгс/см2 ( 0,7 МПа). Найти парциальное давление водяного пара, плотность влажного воздуха и его влагосодержание.
Сравнить результаты задач 10.10 и 10.8.
10.11. Определить производительность вытяжного вентилятора для сушилки, в которой из высушиваемого материала удаляется 100 кг/ч влаги при следующих условиях: t1 = 15 °С, ?1=0,8, t2 = 45 °С, ?2 = 0,6, П = 750 мм рт. ст.
10.12. Воздух перед поступлением в сушилку подогревается в калорифере до 113 °С. При выходе из сушилки температура воздуха 60 °С и ?2 = 0,3. Определить точку росы воздуха, поступающего в калорифер. Процесс сушки идет по линии I = соnst;.
10.13. Определить часовой расход атмосферного воздуха и теплоты, а также температуру воздушной смеси перед калорифером в сушилке с рециркуляцией части отработанного воздуха при следующих условиях:
Характеристика воздуха (считая насухой воздух):
атмосферного I0 = 50 кДж/кг; ?0 = 0,7
отработанного I2 = 260 кДж/кг; ?2 = 0,8
Количество возвращаемого воздуха 80 % (от выходящего из сушилки)
Влажность материала (считая на общую массу);
начальная uн = 47 %
конечная uк = 5 %
Производительность сушилки (по влажному материалу) Gc = 1,5 т/ч
10.14. Найти необходимый расход воздуха в сушилке и расход теплоты на калорифер при следующих условиях:
Характеристика воздуха:
атмосферного х0 =0,01; t0 = 20 °С
отработанного x2 = 0,028; t2 = 34 °С
Влажность материала (считая на общую массу):
начальная uH = 50 %
конечная uк = 13 %
Производительность сушилки по абсолютно сухому материалу Gc = 1,т/ч
Потери теплоты с материалом, 15 % от общего количества теплоты транспортным устройством и в окружающую среду (за вычетом теплоты, вносимой влагой)
10.15. Определить к. п. д. теоретической сушилки, если состояние воздуха в ней меняется от ?0 = 0,7 и t0 =20 °С до ?2 = 0,6 и t2 = 50 °С. Влага испаряется при температуре мокрого термометра.
10.16. Найти средний потенциал сушки в теоретической сушилке при t0 = 20 °С, ?0 = 0,7 иt2 = 50 °С, ?2 = 0,4. Испарение идет при температуре мокрого термометра.
10.17. В теоретическую сушилку поступает воздух из калорифера с температурой 85 °С, при этом потенциал сушки составляет 43 °С. Потенциал сушки воздуха, покидающего сушилку, 8 °С. Найти парциальное давление водяного пара в воздухе, уходящем из сушилки, и объемный процент водяного пара в нем, если давление в сушилке (абсолютное) П = 750 мм рт. ст.
10 18. Влажный материал с начальной влажностью 33%, критической 17% и равновесной 2%, высушивается при постоянных условиях сушки до 9% влажности в течение 8 ч. Определить продолжительность сушки до 3% влажности в тех же условиях. Влажность дана в процентах от массы абсолютно сухого вещества.
10.19. Определить поверхность нагрева вальцовой вакуум-сушилки производительностью 200 кг/ч (по высушенному материалу). Начальная влажность 50%, конечная 5% (считая на общую массу). Коэффициент теплопередачи 350Вт/(м2-К); температура сушки 60°С; удельная теплоемкость сухого материала 1,26-103 Дж/(кг-К); начальная температура материала 200С; давление греющего пара Рабс = 1,5 кгс/см2. Потери теплоты составляют 10% от общего количества теплоты, отдаваемого греющим паром.
10.20. Найти течку росы и относительную влажность воздуха, выходящего из сушилки, по показаниями психрометра: t =50 °С, tм = 35 °С.
10.21. Найти, температуру влажного материала в теоретической сушилке (в первом периоде сушки), если атмосферный воздух поступает в калорифер при t0 = 15 °С и ?0 = 0,8 инагревается в нем до t =123 °С.
10.22. В сушилке производительностью 1 т/ч (до влажному материалу) высушивается материал от 55 до 8% влажности (на общую массу). Атмосферный воздух имеет параметры t0 = 20 °С, ?0 =0,75 и нагревается в калорифере до t = 110 °С„ Потенциал сушки на выходе из сушилки х2 = 10 °С. Определить расход воздуха и греющего пара, если давление парл Рабс = 0,25 МПа, а степень сухости его 95 %.
10.23. В сушилке производительностью 500кг/ч (па абсолютно сухому продукту) высушивается материал от 42 до 9% влажности (на абсолютно сухое вещество). Температура воздуха, поступающего в калорифер, t0 = 20 °С, а его точка росы tр = 8 °С. Процесс сушки в теоретической сушилке шел бы при I = 125 кДж/кг. Температура воздуха на выходе из сушилки t = 45 °С. Нормальный сушильный вариант. Определить расход греющего пара и поверхность нагрева калорифера, если давление (абсолютное) греющего пара 0,2 МПа и влажность 5%, а коэффициент теплопередачи K = 32 Вт/(м2-К). Сумма всех потерь теплоты составляет 15% от расхода теплоты в теоретической сушилке.
10.24. Воздух с t= 60 °С и ? =0,2 охлаждается холодной водой в трубчатом противоточном теплообменнике до точки росы. Охлаждающая вода нагревается от 15 до 25 °С Определить расход охлаждаемого воздуха, парциальное давление водяного пара и его объемный процент в воздухе, а также расход охлаждающей воды, если поверхность теплообменника 15 м2, а коэффициент теплопередачи К = 46 Вт/(м2- К).
10.25. Найти температуру и влагосодержание гоздуха, уходящего из теоретической сушилки, если средний потенциал сушки иср =41°С. Воздух поступает в калорифер при t = 15 °С и ? =70%. Энтальпия воздуха, поступающего из калорифера в сушилку, I = 144,2 кДж/кг. Определить также температуру влажного материала (в первом периоде сушки).
10.26. Определить температуру поступающего в теоретическую сушилку воздуха, если средняя движущая сила сушильного процесса ?хср =0,0136 кг/кг, температура уходящего из сушилки воздуха t2=45°С, а его относительная влажность ?2 =60%.
10.27. Определить расход воздуха, расход греющего пара и требуемое его давление для противоточной воздушной сушилки, работающей по нормальному сушильному варианту. Производительность сушилки 600 кг/ч влажного материала, начальная влажность которого 50% (считая на общую массу), а конечная 9%. Воздух, поступающий в калорифер, имеет t0 = 10 °С, ?0=80%; воздух, выходящий из сушилки, имеет t = 50 °С, ?2 =50%. Температуру греющего пара выбрать. Влажность греющего пара 6'%, Расчет произвести; а) для теоретической сушилки, б) для действительной сушилки, принимая в ней температуру материала на входе 16 °С, на выходе 55 °С. Удельная теплоемкость высушенного материала 1,68 кДж/(кг-К). Масса транспортного устройства (стальной транспортер), несущего часовую загрузку сырого материала, 450 кг. Потери теплоты сушилкой в окружающую среду составляют 10% от количества теплоты, передаваемого воздуху в калорифере.
10.28. В теоретическую сушилку, работающую с промежуточным (ступенчатым) подогревом воздуха, поступает 1800 кг/ч влажного материала с начальной влажностью 39%, Конечная влажность 8% {считая на общую массу). Воздух на выходе из сушилки имеет температуру 45 °С. Температура атмосферного воздуха 20 °С. Всего в сушильной установке три калорифера, в каждом из которых воздух нагревается до 70 °С. После каждого калорифера воздух в сушилке насыщается водяным паром до ? = 0,7. Определить расход сухого воздуха и греющего пара. Давление греющего пара Рабо = 0,3 МПа, влажность его 5%. Дать схему процесса на диаграмме Рамзина.
10.29. Расход пара в калорифере сушилки при давлении Ризб = 0,2 МПа и влажности 10% составляет 200 кг/ч. Расход теплоты на 10% больше расхода теплоты в теоретической сушилке. Площадь поверхности нагрева калорифера 41 м2. Атмосферный воздух имеет t0= 25 °С и точку росы t = 10 °С. Процесс сушки идет при I2 = 100 кДж/кг. Парциальное давление водяного пара в воздухе, покидающем сушилку, 25 мм рт. ст.
Определить коэффициент теплопередачи в калорифере и производительность сушилки по влажному материалу, если поступающий в сушилку материал имеет влажность 60%, а выходящий из сушилки 10% (считая на общую массу).
10.30. В сушилке производительностью 500 кг/ч {по высушенному материалу) высушивается материал от 70 до 10% (считая на общую массу). Показания психрометра атмосферного воздуха 15 и 20 °С. Из сушилки воздух выходит с температурой 45 °С и относительной влажностью 50%. Потери теплоты в сушилке и в калорифере составляют 8% от расхода теплоты в теоретической сушилке.Определить площадь поверхности нагрева калорифера и расход греющего водяного пара, если он имеет давление Рабс = 0,2 МПа и влажность 5%. Коэффициент теплопередачи в калорифере 35 Вт/(м2-К).
10.31. 1000 кг/ч влажного материала с начальной влажностью 50% высушивается до конечной влажности 8% (считая на общую массу). Высушивание производится: а) в вакуум-сушилке при температуре материала во время сушки 40 °С; б) в атмосферной воздушной сушилке при той же температуре материала (в первом периоде). Атмосферный воздух имеет t0 = 20 °С, ?0 =0,7; уходящий из сушилки воздух имеетt2 = 55 °С. В обоих случаях влажный материал поступает в сушилку при 15 °С, а выходит при 40 °С. Удельная теплоемкость высушенного материала 1,26·103 Дж/(кг- К). Пренебрегая потерями теплоты в окружающую среду и на нагрев транспортирующего устройства, определить удельные расходы теплоты в обеих сушилках.
10.32. В теоретической сушилке производительностью 600 кг/ч абсолютно сухого материала высушивается материал от влажности 35 до 8% (считая на общую массу). Показания психрометра, установленного в помещении, из которого поступает воздух в калорифер: t0 = 18 °С, tм = 15 °С. Выходящий из сушилки воздух имеет tг = 40 °С и ?2 = 0,65.Определить расход греющего пара в калорифере и площадь поверхности нагрева, если давление пара Рабс = 0,2 МПа и коэффициент теплопередачи К = 33 Вт/(м2-К).
10.33. Определить расход воздуха, расход греющего пара, требуемое его давление и поверхность калорифера для сушилки, производительность которой равна 600 кг/ч влажного материала с начальной влажностью 50% и конечной 9% (считая на общую массу). Показания психрометра для воздуха, поступающего в калорифер, 10 и 5 °С Воздух на выходе из сушилки имеет t2 = 50 °С, ?2 =50% Температуру греющего водяного пара принять на 15 °С выше температуры воздуха на выходе из калорифера. Влажность греющего водяного пара 6%. Расход теплоты на 10% больше расхода теплоты в теоретической сушилке. Коэффициент теплопередачи в калорифере 35Вт/(м2-К).
10.34. Определить производительность по высушенному материалу, поверхность нагрева калорифера и долю возвращаемого воздуха в теоретической сушилке с рециркуляцией части отработанного воздуха. Расход свежего атмосферного воздуха 6000 кг/ч, его энтальпия 50 кДж/кг, парциальное давление водяного пара в нем 12 мм рт. ст. Начальная влажность материала 40%, конечная 7% (на общую массу). Параметры воздушной смеси на входе в калорифер: х =0,034; t = 40 °С. В калорифере воздух нагревается до 88 °С. Коэффициент теплопередачи в калорифере 47Вт/(м2-К), Давление греющего водяного пара Ризб =0,2 МПа.
