干燥速率曲线的测定实验

干燥速率曲线的测定实验 实验四 干燥速率曲线的测定实验 一、实验目的 1(熟悉常压洞道式(厢式)干燥器的构造和操作; 2(测定在恒定干燥条件(即热空气温度、湿度、流速不变、物料与气流的接触方式不变)下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线; 3(测定该物料的临界湿含量X; 0 4(掌握有关测量和控制仪器的使用方法。 二、基本原理 当湿物料与干燥介质相接触时，物料 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。 第一个阶段为恒速干燥阶段。在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段亦称为表面气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定(等于热空气湿球温度)，物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。 第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。 恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有:固体物料的种类和性质;固体物料层的厚度或颗粒大小;空气的温度、湿度和流速;空气与固体物料间的相对运动方式。 恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的重要数据。本实验在恒定干燥条件下对帆布物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。 ? 干燥速率的测定 dW',W'U,, Sd,S,, (7-1) 2式中:—干燥速率，kg /(m?h); U 2 —干燥面积，m，(实验室现场提供); S —时间间隔，h; ,, —时间间隔内干燥气化的水分量，kg。 ,W',, ? 物料干基含水量 G',Gc'X, Gc'(7-2) 式中:—物料干基含水量，kg水/ kg绝干物料; X —固体湿物料的量，kg; G' —绝干物料量，kg。 Gc' ? 恒速干燥阶段，物料表面与空气之间对流传热系数的测定 (t,t),dQ'dW'wUc,,, SdrSdr,,twtw(7-3) Uc,rtw ,, t,tw (7-4) 2式中:—恒速干燥阶段物料表面与空气之间的对流传热系数，W/(m??); , 2 —恒速干燥阶段的干燥速率，kg/(m?s); Uc t—干燥器内空气的湿球温度，?; w —干燥器内空气的干球温度，?; t rt —?下水的气化热，J/ kg。 tww ? 干燥器内空气实际体积流量的计算 由节流式流量计的流量公式和理想气体的状态方程式可推导出: 273，t V,V， tt0273，t0(7-5) 3V式中:—干燥器内空气实际流量，m/ s; t t —流量计处空气的温度，?; 0 3V—常压下t?时空气的流量，m/ s; 0t0 —干燥器内空气的温度，?。 t 2，,P V,C，A，t000,(7-6) ,2 , Ad004 (7-7) 式中:C—流量计流量系数，C=0.67 00 2 A—节流孔开孔面积，m; 0 d—节流孔开孔直径， d=0.050 m; 00 ΔP—节流孔上下游两侧压力差，Pa; 3 ρ—孔板流量计处时空气的密度，kg/m。 t0 三、实验装置 1(装置流程 空气用风机送入电加热器，经加热的空气流入干燥室，加热干燥室中的湿毛毡后，经 排出管道排入大气中。随着干燥过程的进行，物料失去的水分量由称重传感器和智能数显仪 表记录下来。实验装置如图1所示。 图1 干燥装置流程图 1-风机 2-可移动实验框架 3-旁路阀 4-气路管道 5-差压传感器 6-不锈钢孔板流量计 7-电加热管 8-风量均布器 9-支杆 10、11-干球、湿球温度传感器 12-可视门 13-精密 称重传感器 14-蝶阀3 15-蝶阀2 16-蝶阀1 17-总电源空气开关 18-仪表电源开关 19-变频器电源开关 20-风机电源切换开关 21-电加热管停止按钮 22-干球温度手自 动切换开关及手动调节旋钮 23-干球温度自动调节仪 24-指示灯 25-电加热管启动按钮 26-加热管电压指示 27-智能风量控制仪 28-智能多路液晶显示仪 29-变频器 (1)风机电源切换开关:有三个位:直接、停止、变频分别为风机电源由电网直接提供、风机停止和风机电源由变频器提供。 (2)智能多路液晶显示仪的1~3通道分别为:空气流量、湿球温度、称重重量。 (3)风机电源切换开关:为3位开关，当开关打到左边位置时为直接电源给风机供电;当开关打到中间位置时为停止位置;当开关打到右边位置时为变频器输出电源给风机供电。相应上面的指示灯指示的是直接风机供电时的风机电源指示。 (4)风量控制:可通过仪表实现自动控制及调节旋钮实现手动风量控制，但风量不得低于50m3/h，否则会因为风量过小而使烧坏加热管。控制方法是:1)手动控制时，将风量手自动切换开关打到手动位置，通过调节手动旋钮即可对变频器输出控制，从而控制风机风量;2)自动控制时，将手自动切换开关打到自动位置，这时可通过仪表对变频器输出控制，从而也实现了对从而控制风机风量。 2(主要设备及仪器 (1) 鼓风机:MY250W,250W (2) 电加热器:4.5KW (3) 干燥室:180mm×180mm×1250mm (4) 干燥物料:湿毛毡 (5) 称重传感器:YZ108A型，0,300g。 2 2(6) 洞道干燥干燥面积,0.03588m和 0.03497m (7) 洞道干燥控制仪表(AI,518)控制参数 M5,100 P,8 T,200 CTRL,4 CTL,1 四、实验步骤与注意事项 (一)实验步骤 1(打开仪表控制柜上的仪表电源开关，开启仪表。 (打开仪表控制柜上的风机电源开关，开启风机，这时加热管停止按钮灯亮。 2 3(按下加热管启动按钮，启动加热管电源，刚开始加热时，打开加热管电源开关，可通过仪表实现自动控制及调节旋钮实现手动控制干球温度。其方法是:(1)手动控制时，将手自动切换开关打到手动位置，通过调节手动旋钮即可对加热管电压实现控制，从而控制干球温度;(2)自动控制时，将手自动切换开关打到自动位置，这时可通过仪表对加热管的电压进行控制，从而也实现了对干球温度的控制。干燥室温度(干球温度)要求恒定在70?。 3(将毛毡加入一定量的水并使其润湿均匀，注意水量不能过多或过少。 4(当干燥室温度恒定在70?时, 一定在老师的指导下或由老师将湿毛毡十分小心地悬 挂于称重传感器下的托盘上。放置毛毡时应特别注意不能用力下拉，因称重传感器是非 常精密的仪器，且其测量上限仅为300克，稍微的力均会完全损坏称重传感器导致不 能再使用。 5(记录时间和毛毡和剩余水的重量，即为重量显示仪的读数，每分钟记录一次数据;每两分钟记录一次干球温度和湿球温度。 6(待毛毡恒重时，即为实验终了时，按下停止按钮，停止加热，注意保护称重传感器，一定在老师的指导下或由老师非常小心地取下毛毡。 7(等20分钟后，当干球温度降到30度左右时关闭风机电源、关闭仪表电源，清理实验设备。 (二)注意事项 1(必须先开风机，后开加热器，否则加热管可能会被烧坏。但目前该问题已从电路上解决。 2(特别注意传感器是非常精密的仪器，且其负荷量仅为300克，放取毛毡时必须十分小心，一定要在老师的指导或由老师轻拿轻放，绝对不能下拉或用力上提，否则会完全损坏称重传感器导致不能再使用。 3(风量不得低于50m3/h，否则会因为风量过小而使烧坏加热管。 五、实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 1) 绘制干燥曲线(失水量~时间关系曲线)， 2) 根据干燥曲线作干燥速率曲线， 3) 读取物料的临界湿含量， 4) 对实验结果进行分析讨论。 六、思考题 1(毛毡含水是什么性质的水分, 2(实验过程中干、湿球温度计是否变化,为什么, 3(恒定干燥条件是指什么, 4(如何判断实验已经结束,