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一、填空题

1． 某降尘室高2m ，宽2m ，长5m ，用于矿石焙烧炉的炉气除尘。矿尘密度为4500千克每立方米，其形状近于圆球，操作条件下气体流量为25000立方米每小时，气体密度为0.6千克每立方米，粘度为

【答案】91.3 【解析】

假设此时颗粒沉降处于层流区：

2． 已知某湿物料量为150kg/h, 水分含量为20%，现要将其干燥到含水2%, 需要脱除的水量应为_____kg/h。

【答案】27.55

3． 已知在常压、25°C 下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为:相对湿度水量

绝干料；相对湿度

时，平衡含水

，现将湿基含水量为20%的该物料与25°C 、

【答案】0.241; 0.225

4． 在测量湿球温度时，空气速度需大于5m/s，这是为了_____。

【答案】减少辐射和热传导的影响，使测量结果较为精确

时，平衡含绝干料。

则理论上能除去矿尘颗粒的最小直径为_____

，的空气接触则该物料的自由含水量为_____kg

水/kg绝干料，非结合水分量为_____kg水/kg绝干料。

二、计算题

5． 在一垂直放置的套管换热器内（内管直径为

冷凝环隙间的90°C 有机蒸汽。夏天操作时，冷水进口温度为口温度降为

同，忽略热损失。求:

（1）冬天操作时冷水出口温度为多少？

换热管有效长度为3m ），用冷水来

出口温度为

冬天时冷水进

，其流率仍和夏天相同。假设两种情况下物料所有的物性常数和总传热系数均相

（2）冬天操作时有机蒸汽的冷凝量将比夏天时的增大百分之几？

（3）若将换热器改为水平放置，其它条件均不变，试定性判断有机蒸汽冷凝量将如何变化？ 【答案】⑴

即

解得（2）

（3）若将换热器改为水平放置，有机蒸汽的冷凝量应该减少。 蒸汽在垂直管外或垂直平板侧冷凝时，蒸汽在单根水平管上冷凝时，即

因为冬天和夏天总传热系数和物性常数都一样

蒸汽的对流传热系数增加，所有冷凝量减小。

6． 绝对压强为143kPa 的饱和水蒸气通入蛇管加热器，某有机液体在蛇管外沸腾，已知每平方米加热面的蒸发量为0.1kg/s，冷凝给热系数

汽化潜热为800kJ/kg，试求：

（1）沸腾表面的温度为多少；

（2）欲将蒸发量增加1倍，加热蒸汽的压强应为多少。 【答案】（1）143kPa 的饱和水蒸气的温度液体和加热面，当压强一定时，沸腾给热系数可表示为

在定态条件下

管外侧污垢热阻

蒸汽侧的污垢热阻和管壁热阻可忽略不计。

有机液体的沸点

设沸腾表面的壁温为则对于特定

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则有

由上式可求得

（2）当蒸发量增加1倍时

试差求解上式得

由饱和水蒸气压表查得加热蒸汽的压强应为618kPa 。

7． 如图1

所示，含易挥发组分0.42（摩尔分数，下同）的双组分混合液在泡点状态下连续加入精馏塔塔顶，釜液组成保持0.02。物系的相对挥发度为2.5，塔顶不回流。试求

：

（1）欲得塔顶产物的组成为

60%时所需的理论塔板数；

（2）若在设计条件下塔板数不限，塔顶产物可能达到的最高含量

图1

【答案】

（1

）塔顶产物的组成为60%时所需的理论塔板数。 该塔为一无回流塔，其操作线即为提馏段操作线

已知

所以

则

对全塔作物料衡算，有

将已知条件代入，有