Données: Tableaux des propriétés de l'air extraites du diagramme de l'air humide.
Réponse
1°) YE = Y'E = 0.7 g.kg-1, 2°) Fair = 1.08e4x1.2 = 12960 kg.h-1, 3°) T'E = 20+295x3600/12960/1.01=101.1°C, ε'E=10%, H'E=102 kJ.kg-1, 4°) YS=26.9 g.kg-1, TS = 32.5°C, 5°) HE = XE = 0.01/0.99 = 0.0101 = 1.01%, M = 0.99x35000 = 34650 kg.h-1, 6°) 12960x(26.9-0.7) = 34650x(1.01/100-XS) => XS=0.0003, xS=0.03%.
Correction
1°) De l'air à 20°C et à 5% d'humidité relative contient Y=0.7 g.kg-1 d'air sec (cf tableau 1, 5ème ligne). Lors de son chauffage dans le préchauffeur, sa composition ou humidité absolue ne change pas, donc Y'E=YE=0.7 g.kg-1 d'air sec.
2°) Le débit volumique d'air est 1.08.104 m3.h-1, sa masse volumique est 1.2 kg.m-3, son débit massique est donc Fair=1.08.104×1.2=12960 kg.h-1.
3°) La puissance du préchauffeur est 295 kW=295 kJ.s-1, soit 295×3600=1.062.106 kJ.h-1. Ce flux de chaleur s'écrit aussi Fair×Cp×(T'E-TE), soit T'E=TE+1.062.106/(Fair×Cp)=20+1.062.106/(12960×1.01)=101.1°C. On en déduit (tableau 2, ligne 6) ε'E=10% et H'E=102 kJ.kg-1.
4°) Le sécheur est isenthalpe, on a donc l'enthalpie en sortie de sécheur Hs=102 kJ.kg-1. Son humidité relative étant εS=85%, on en déduit (tableau 3, ligne 8) Ys=26.9 g.kg-1 d'air et Ts=32.5°C.
5°) Le taux d'humidité du solide entrant est XE=xE/(1-xE)=0.01/0.99=0.0101. Le débit de solide humide est M×(1+XE)=35000 kg.h-1, d'ou M=35000/1.0101=34650 kg.h-1.
6°) L'eau cédée par le solide est aussi l'eau captée par l'air, ce qui s'écrit M×(XE-XS)=V×(YS-YE), d'ou XE-XS=(V/M)×(YS-YE) et XS=XE-(V/M)×(YS-YE)=0.0101-(12960/34650)×(0.0269-0.0007)=3.10-4.