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一、简答题

1． 将60°C 的湿泥坯（砖）放入80°C 的热空气流中干燥，空气的湿球温度为50°C ，试说明该泥坯从放入时起到完全干燥为止的温度变化（假设空气量很大，其温度与湿度均保持不变）。

【答案】该题为恒定干燥条件，开始时，湿泥坯中含有较多的非结合水，这部分非结合水先被干燥，温度由60°C降低至空气的湿球温度50°C; 然后泥坯表面维持50°C被干燥，此过程为恒定干燥阶段；然后温度会由50°C不断升高（进入降速阶段）；完全干燥时，达到平衡含水量，泥坯的温度达到热空气流的温度80°C。

2． 按照热能供给湿物料的方式，干燥可分为几类？并分别说明各自的特点。

【答案】按加热方式不同，干燥可分为对流干燥、传导干燥和辐射干燥等几类。

（1）对流干燥是将干燥介质（气体）加热后，由干燥介质以对流传热的方式将热量传递给湿物料，传热速率快；

（2）传导干燥，是由干燥设备的壁面将热量传递给湿物料，汽化的水分再由气体带走； （3）辐射干燥主要使用红外线热源加热物料，由于物料表面干燥后红外线穿透干固体层深入物料内部较困难，因此，主要用于薄层物料的干燥。

3． 化工原理实验中使用了哪些测试流量、压强的方法？它们各有什么特点？

【答案】测流量用转子流量计、测压强用U 型管压差计、压差变送器。转子流量计随流量的大小，转子可以上、下浮动。U 形管压差计结构简单，使用方便、经济。压差变送器将压差转换成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由已知的压差，电流回归式计算出相应的压差，可测大流量下的压强差。

二、计算题

4． 现有两台单壳程单管程的传热面积均为

钢管组成，壳程为流量为

以湍流方式通过管内。

的列管式空气加热器，每台加热器均由64

根

空气入口温度

的饱和水蒸气冷凝（冷凝潜热

（1）若两台换热器并联使用，通过每台换热器的空气流量均等，

此时空气的对流给热系数为

求空气的出口温度

及水蒸气的总冷凝量

为多少？

及水蒸气的总冷凝量

为多少？

忽略热损失。

（2）若两台换热器改为串联使用，问此时空气出口温度假定空气的物性不随温度压力而变化，视为常量，

【答案】（1）换热器并联，热量衡算因为

所以

则

平均温度差为代入热量

水蒸气冷凝量

（2）换热器串联

水蒸气的总冷凝量

5． 在一逆流操作的吸收塔中，吸收混合气体（氨与空气）中的氨，

单位塔截面上的气体流率为

，含氨2%（体积），新鲜吸收剂为含氨0.0003（摩尔分率）的水溶液，从塔顶

加入，要求氨的回收率不低于91%, 设计采用液气比为最小液气比的1.3倍。氨-水-空气物系的相平衡关系为y=1.2x。已知气相总传质系数

（1）所需塔高H ;

（2）若采用部分吸收剂再循环从塔顶加入，新鲜吸收剂用量不变，循环量与新鲜吸收剂量之比为1:10, 为达到同样的回收率，所需塔高为多少？

【答案】⑴最小液气比为

所以

所以传质单元数

为过程为气膜控制。试求：

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（2）解得

则

采用部分吸收剂再循环流程。 设实际入塔的吸收剂组成为

6． 在一套管换热器中，用冷却水将空气由100°C 逆流冷却至60°C , 冷却水在流动，其进出口温度分别为15°C 和25°C 。已知此时空气和水的对流传热系数为

水侧的污垢热阻为

计。试问在下述新情况下，K 、

（1）空气的流量增加20%；

（2）水的流量增加20%。设气、水的对流传热系数均与其流速的0.8次方成正比，管壁热阻可忽略。

【答案】空气的对传热量的影响不大。

在原工况下，空气的

的内管中

空气侧的污垢热阻忽略不

、Q 的变化比率是多少？

小，是主要热阻所在，故情况（1）能使K 、Q 有较大增加，而情况（2）

，水侧的污垢热阻