實驗八干燥實驗最新課件

1、實驗八干燥實驗最新課件 流化干燥實驗實驗八干燥實驗最新課件實驗目的實驗目的n1、熟悉在流化床干燥器內(nèi)干燥小麥的操作過程；n2、測定流化床干燥器的流化曲線，即床層壓降與氣速的關系；n3、確定小麥的含水率X和床層溫度t床隨時間的變化關系；n4、測定小麥的干燥速率曲線。實驗八干燥實驗最新課件實驗原理實驗原理n1 1、流化曲線、流化曲線 n 在實驗中，可以通過測量不同空氣流量下的床層壓降，得到流化床床層壓降與氣速的關系曲線n當氣速較小時，操作過程處于固定床階段（即AB段），床層基本靜止不動，氣體只能從床層空隙中流過，壓降與流速成正比，斜率約為1（在雙對數(shù)坐標系中）。當氣速逐漸增加（進入BC段），床層開

2、始膨脹，空隙率增大，壓降與氣速的關系將不再成比例。n當氣速繼續(xù)增大，進入流化階段（即CD段），固體顆粒隨氣體流動而懸浮運動，隨著氣速的增加，床層的高度逐漸增加，但床層壓降基本保持不變，等于單位面積的床層凈重。當氣速增大至某一值后（D點），床層壓降將減小，顆粒逐漸被氣體帶走，此時，便進入了氣流輸送階段。D點處的流速即被稱為帶出速度（uo）。n在流化狀態(tài)下降低氣速，壓降與氣速的關系線將沿圖一的DC線返回至C點。若氣速繼續(xù)降低，曲線將無法按CBA繼續(xù)變化，而是沿CA變化。C點處的流速即被稱為起始流化速度（umf）。n在生產(chǎn)操作中，氣速應介于起始流化速度與帶出速度之間，此時床層壓降保持恒定，這是流化床

3、的重要特點。據(jù)此，可以通過測定床層壓降來判斷床層流化的優(yōu)劣。實驗八干燥實驗最新課件實驗原理實驗原理n2、干燥特性曲線、干燥特性曲線n將濕物料置于一定的干燥條件下，測定被干燥物料的重量和溫度隨時間的變化關系，可得到物料含水量（X）與時間（）的關系曲線及物料溫度（）與時間（）的關系曲線（如圖4-7-2）。物料含水量與時間關系線的斜率即為干燥速率（u）。將干燥速率對物料含水量作圖，即為干燥速率曲線（如圖4-7-3）。干燥過程可分三個階段：n(1)物料預熱階段：（即AB段）在開始干燥時，有一較短的預熱階段，空氣中部分熱量用來加熱物料，物料含水量隨時間變化不大。n(2)恒速干燥階段：（即BC段）由于物料

4、表面存在有自由水分，物料表面溫度等于空氣的濕球溫度，傳入的熱量只用來蒸發(fā)物料表面的水分，物料含水量隨時間成比例減少，干燥速率恒定且最大。n(3)降速干燥階段：（即CDE段）物料中含水量減少到某一臨界含水量（X0），由于物料內(nèi)部水分的擴散慢于物料表面的蒸發(fā)，不足以維持物料表面保持濕潤，而形成干區(qū)，干燥速率開始降低，物料溫度逐漸上升。物料含水量越小，干燥速率越慢，直至達到平衡含水量（X*）而終止。uDCBA干燥速率kg水/m h時間 含水率kg水/kg絕干物料物料溫度x0 x*E含水率x kg水/kg絕干物料實驗八干燥實驗最新課件實驗原理實驗原理n干燥速率為單位時間在單位面積上汽化的水分量，用微分

5、式表示為：n （4-7-1）n式中： u干燥速率，kg水/m2.s；n A 干燥表面積， m2；nd 相應的干燥時間，s；ndw 汽化的水分量，kg。dAdWu實驗八干燥實驗最新課件圖4-7-3中的橫坐標X為對應于某干燥速率下的物料的平均含水量。21iiXXX式中： 某一干燥速率下濕物料的平均含水量；Xi、Xi+1 分別為時間間隔內(nèi)開始和終了時的含水量，kg水/kg絕干物料。cicisiiGGGX式中： Gsi第i時刻取出的濕物料的質(zhì)量，kg；Gci第i時刻取出的物料的絕干質(zhì)量，kg。干燥速率曲線只能通過實驗測定，因為干燥速率不僅取決于空氣的性質(zhì)和操作條件，而且還受物料性質(zhì)結(jié)構(gòu)及含水分性質(zhì)的影

6、響。本實驗裝置為間歇操作的沸騰床干燥器，可測定欲達到一定干燥要求所需的時間，為工業(yè)上連續(xù)操作的流化床干燥器提供相應的設計參數(shù)。實驗八干燥實驗最新課件實驗裝置及流程實驗裝置及流程n1、風 機 2、濕球溫度計 3、干球溫度計 4、空氣加熱器 5、加熱后空氣溫度測點 6、空氣流量調(diào)節(jié)閥 7、放凈口 8、取樣口 9、不銹鋼筒體 10、玻璃筒體 11、氣固分離段 12、加料口 13、旋風分離器 14、孔板流量計（d0=20mm）實驗八干燥實驗最新課件操作要點操作要點 n干燥實驗n 取0.5kg干小麥放入熱水中浸泡120分鐘增至約0.75kg，取出后用布吸干表面水分；n 打開頂部進料口，加入待干燥小麥，再

7、關閉進料口；n 設定干燥小麥的熱空氣溫度約為65，啟動風機及加熱器，幾分鐘后空氣溫度穩(wěn)定在設定值；n 改變空氣流量調(diào)節(jié)閥，使孔板壓降保持在某一數(shù)值（約3.5kPa）,待小麥開始流化后，進行第一次取樣，同時記錄相關操作參數(shù)；n 每次取出樣品10g左右，放入密閉小盒內(nèi)，稱量濕重后放入烘箱將物料烘至絕干；n 間隔45分鐘取樣一次，共做10組數(shù)據(jù)，完成后，關閉加熱器和風機；n 將所有樣品放入烘箱，設定箱內(nèi)溫度為120，1小時后烘至絕干，稱重。n2、流化床水力學性能實驗n 向干燥器內(nèi)加入固體物料或使用干燥實驗中剩余的物料；n 只開啟風機，調(diào)節(jié)空氣流量，測定810組不同空氣流量下的床層壓降（上行/下行）。

8、實驗八干燥實驗最新課件實驗數(shù)據(jù)處理實驗數(shù)據(jù)處理（一）流化曲線測定 表1：上行實驗序號空氣溫度空氣壓力kPa孔板壓降kPa床層壓降kPa空氣流速m/s126.10.60.090.170.24225.90.80.160.270.33326.61.00.260.390.42427.91.20.370.540.51529.91.50.510.690.61631.61.70.610.810.67732.82.00.730.930.74833.52.81.120.800.93933.93.21.330.791.021033.83.71.560.791.121133.64.11.790.801.211233

9、.64.82.140.691.331333.85.92.590.751.481434.16.72.960.711.601534.67.93.430.751.741634.98.94.020.831.90實驗八干燥實驗最新課件表2：下行實驗序號空氣溫度空氣壓力kPa孔板壓降kPa床層壓降kPa空氣流速m/s140.58.13.640.781.78240.96.93.060.841.61341.35.42.470.781.42441.65.02.220.751.34541.74.21.860.771.21641.73.61.510.791.08741.72.91.200.790.95841.92.

10、61.020.720.87942.42.20.870.640.801042.51.90.730.560.721142.21.60.550.440.621242.01.30.390.330.521341.91.00.260.240.411441.70.80.150.160.31實驗八干燥實驗最新課件以第一組數(shù)據(jù)為例：結(jié)果圖象：62.915.08 .268 .2654.054.01 ,PQair34. 036001 . 041416. 362. 936004221 ,dQuair空氣流量 m3/h空氣流速 m/s實驗八干燥實驗最新課件二、確定干燥特性曲線（X、t床、u）：n小麥比表面積 =1.23

11、 m2/kg干小麥X平均含水率序號取樣時間min床層溫度t床濕物料量Gsg干物料重Gcg含水率Xkg水/kg干物料kg水/kg干小麥干燥速率 u10-4kg/m2s1027.613.478.620.5632539.59.996.670.4980.5313945.410.037.040.4250.4622.33741348.610.027.220.3880.4071.86351751.09.997.490.3340.3611.54162153.510.037.710.3010.3181.47472555.69.997.860.2710.2861.06782957.010.018.110.2340

12、.2531.13593358.39.988.210.2160.2250.932103759.110.008.300.2050.2110.491113959.69.988.380.1910.1980.847實驗八干燥實驗最新課件425. 004. 704. 703.103ccsGGGX462. 02425. 0498. 02323XXX337. 2605923. 1462. 0531. 023323XXXu以第三組數(shù)據(jù)為例：含水率 kg水/kg干綠豆 kg水/kg干綠豆說明：為減小誤差，本實驗求取干燥速率時，使用平均含水率。說明：為減小誤差，本實驗求取干燥速率時，使用平均含水率。平均含水率平均含水率 干燥速率 10-4kg/m2s實驗八干燥實驗最新課件結(jié)果圖象：051015202