實(shí)驗(yàn)六 干燥實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)六干燥實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握干燥曲線(xiàn)和干燥速率曲線(xiàn)的測(cè)定方法。2、學(xué)習(xí)物料含水量的測(cè)定方法。3、加深對(duì)物料臨界含水量xc的概念及其影響因素的理解。4、計(jì)算恒速階段的干燥速率以及降速階段干燥速率線(xiàn)斜率。5、學(xué)習(xí)用誤差分析方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行誤差估算。二、實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置為洞道式循環(huán)干燥器（見(jiàn)圖1），其基本參數(shù)如下洞道尺寸：長(zhǎng)1.10米、寬0.125米、高0.180米；加熱功率：500w1500w；空氣流量：1-5m3/min；干燥溫度：40120C;天平：量程（0-200g），最小秤量值0.1g；干、濕球溫度計(jì)。圖1干燥實(shí)驗(yàn)裝置原理圖1-風(fēng)機(jī)，2-孔板流量計(jì)，3-傾斜式壓差計(jì)，4-風(fēng)速調(diào)節(jié)閥

2、，5-電加熱器，6-干燥室7-試樣架，8-熱重天平，9-電流表，10干球溫度計(jì)，11-濕球溫度計(jì)，12-觸點(diǎn)溫度計(jì)13-晶體管繼電器，14加熱開(kāi)關(guān)，15，16片式閥門(mén)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、每組在某固定的空氣流量和某固定的空氣溫度下測(cè)量一種物料干燥曲線(xiàn)干燥速率曲線(xiàn)和臨界含水量。2、測(cè)定恒速干燥階段物料與空氣之間對(duì)流傳熱系數(shù)。四、實(shí)驗(yàn)原理料表面保持潤(rùn)濕，則物料表面將形成干區(qū)，干燥速率開(kāi)始降低，含水量越小，速率越慢，干燥曲線(xiàn)CD逐漸達(dá)到平衡含水量X*而終止。干燥速率曲線(xiàn)只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，因?yàn)楦稍锼俾什粌H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)以及所含水分的性質(zhì)的影響。干燥速率為單位時(shí)間內(nèi)在單位面

3、積上汽化的水分質(zhì)量，用微分式表示，則為dwu=(kg/m3s)(1)Adt式中：u干燥速率kg/m2sA干燥表面m2dt相應(yīng)的干燥時(shí)間sdw汽化的水分量kg因?yàn)閐w=-Gcdx所以式(1)可改寫(xiě)為dwGdxGAx(2)(GGGAx=Gs(icc(GcGGs(il1)Gc=Gs(i)丿Gs(il1)(3)AdtAdtAAt式中：Gc濕物料中絕干物料的質(zhì)量kgx濕物料含水量kgkg水絕干料負(fù)號(hào)表示物料含水量隨干燥時(shí)間的增加而減少。式中：Gs（i）、Gs（i+1）分別為At時(shí)間間隔內(nèi)開(kāi)始和終了時(shí)濕物料的質(zhì)量kg圖2中的橫坐標(biāo)x為相應(yīng)于某干燥速率下的物料的平均含水量。lGTrfs(iI1)12G(4)

4、以u(píng)為縱坐標(biāo)，某干燥速率下的濕物料的平均含水量x為橫坐標(biāo)，即可繪出干燥速率曲線(xiàn)（見(jiàn)圖2）。五、實(shí)驗(yàn)操作1、實(shí)驗(yàn)前量取試樣尺寸（長(zhǎng)、寬、高），并稱(chēng)量絕干物料的質(zhì)量。2、將已知絕干質(zhì)量的物料試樣放入水中浸泡，稍候片刻取出，讓水分均勻擴(kuò)散至整個(gè)試樣，然后稱(chēng)取濕試樣質(zhì)量。1、開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)風(fēng)速調(diào)節(jié)閥至預(yù)定風(fēng)速值。適當(dāng)打開(kāi)閥15、16，調(diào)好觸點(diǎn)溫度計(jì)至預(yù)定溫度（這些一旦調(diào)整好后可以固定下來(lái)），開(kāi)加熱器。2、將晶體管繼電器開(kāi)關(guān)打開(kāi)，并打開(kāi)一組或二組輔助加熱器。待溫度接近預(yù)定溫度時(shí)應(yīng)注意觀察，視情況增減輔助加熱，避免“超溫失控”或“欠溫失控”，直至確信控制正常后，才讓其自動(dòng)運(yùn)行。6、檢查稱(chēng)重天平是否靈活，并

5、調(diào)平衡。記下支架重量。待空氣狀態(tài)穩(wěn)定后，打開(kāi)干燥室門(mén)，將濕試樣放到支架上。立刻加砝碼使天平接近平衡，但砝碼一邊稍輕，待水分干燥至天平指針平衡時(shí)開(kāi)動(dòng)秒表。7、間隔一定時(shí)間后（根據(jù)干燥速率快慢，選擇0.5min2min），稱(chēng)量物料質(zhì)量，記下干燥時(shí)間、干濕球溫度計(jì)10和11讀數(shù)、傾斜式壓差計(jì)讀數(shù)以及稱(chēng)量天平讀數(shù)。如此往復(fù)進(jìn)行，直至試樣接近平衡水分為止（5min稱(chēng)量天平讀數(shù)不變）。8、實(shí)驗(yàn)結(jié)束，先關(guān)電加熱器，使系統(tǒng)冷卻后再關(guān)風(fēng)機(jī)，卸下試樣，并收拾整理現(xiàn)場(chǎng)。六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、對(duì)濕球溫度計(jì)不要經(jīng)常補(bǔ)水，以防冷水加入使溫度計(jì)外紗布溫度降低，它需很長(zhǎng)一段時(shí)間才能達(dá)到平衡；2、干燥速率曲線(xiàn)是在恒定干燥條件下進(jìn)

6、行，故在測(cè)定過(guò)程中，需保證干燥溫度、濕度、氣體流量不發(fā)生變化。七、實(shí)驗(yàn)記錄及數(shù)據(jù)處理1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制出干燥曲線(xiàn)、干燥速率曲線(xiàn)，并得出恒定干燥速率、臨界含水量、平衡含水量。2畫(huà)出實(shí)驗(yàn)流程示意圖；3對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論。4.試分析空氣流量或溫度對(duì)恒定干燥速率、臨界含水量的影響。表1干燥速率曲線(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄測(cè)量占八、濕球溫度計(jì)11讀數(shù),C干球溫度計(jì)10A讀數(shù),C干球溫度計(jì)10B讀數(shù)，C干球溫度計(jì)10C讀數(shù),C孔板流量計(jì)讀數(shù)干燥物稱(chēng)量，g時(shí)間，s171.279.874.858.127.10.330271.279.874.858.127.10.230371.279.874.858.127.1

7、0.330471.279.874.858.027.10.330571.179.874.858.027.00.460671.179.874.858.027.00.760771.179.774.858.027.00.760871.179.774.758.027.00.860971.179.774.758.027.00.7601071.179.774.758.027.00.7601171.179.774.758.027.00.8601271.179.774.758.027.00.7601371.179.774.758.027.00.7601471.179.774.758.027.01.0120157

8、1.179.774.758.027.00.61201671.179.774.758.027.00.72701771.179.774.758.027.00.52701871.179.774.758.027.00.42701971.179.774.758.027.00.32702071.179.774.758.027.00.21802171.179.774.758.027.00.11802271.179.774.758.027.0039010L2S45678-9101112131415161713192021恒定干燥速率：7.97(kg水/m.h)臨界含水量：0.21kg/kg絕干八、思考題(1)

9、在7080C的空氣流中干燥，經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，能否得到絕干物料？為什么？通常要獲得絕干物料采用什么方法？答：不能得到絕干物料，當(dāng)空氣的相對(duì)濕度為零時(shí)，任何物料的平衡水分均為零。由此可知只有使物料與相對(duì)濕度為零的空氣相接觸，才有可能獲得絕干的物料。(2)測(cè)定干燥速率曲線(xiàn)有何意義？它對(duì)設(shè)計(jì)干燥器及指導(dǎo)生產(chǎn)有些什么幫助？答：研究干燥速率曲線(xiàn)，可以據(jù)此使干燥速度控制在恒定干燥階段，防止被干燥物開(kāi)裂等不希望出現(xiàn)的情況發(fā)生。還可以用它確定干燥工藝條件。(3)使用廢氣循環(huán)對(duì)干燥作業(yè)有什么好處？干燥熱敏性物料或易變形、開(kāi)裂的物料為什么多使用廢氣循環(huán)？答：可以在一定的推動(dòng)力下節(jié)約熱能。干燥熱敏性物料或易變形、開(kāi)裂的物料使用廢氣循環(huán)可降低干燥介質(zhì)的濕度降低干燥速率，