干燥速率曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)_第1頁(yè)
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--------試驗(yàn)7枯燥速率曲線測(cè)定試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康蘑绷私舛吹揽菰锲鞯臉?gòu)造,練習(xí)操作。⒉在恒定空氣溫度和流量條件下,測(cè)定物料的枯燥曲線和枯燥速率曲線。Xc的概念及其影響因素的理解。⒋測(cè)定恒速枯燥階段物料與空氣之間對(duì)流傳熱系數(shù)。二、試驗(yàn)原理當(dāng)濕物料與枯燥介質(zhì)相接觸時(shí),物料外表的水分開頭氣化,并向四周介質(zhì)傳遞。依據(jù)枯燥過程中不同期間的特點(diǎn),枯燥過程可分為兩個(gè)階段。第一個(gè)階段為恒速枯燥階段。在過程開頭時(shí),由于整個(gè)物料的濕含量較大,其內(nèi)部的水分能快速地到達(dá)物料外表。因此,枯燥速率為物料外表上水分的氣化速率所掌握,故此階段亦稱為外表氣化掌握階段。在此階段,枯燥介質(zhì)傳給物料的熱量全部用于水分的氣化,物料外表的溫度維持恒定(等于熱空氣濕球溫度〕,物料外表處的水蒸汽分壓也維持恒定,故枯燥速率恒定不變。其次個(gè)階段為降速枯燥階段,當(dāng)物料被枯燥到達(dá)臨界濕含量后,便進(jìn)入降速枯燥階段??菰锼俾蕿樗衷谖锪蟽?nèi)部的傳遞速率所掌握。故此階段亦稱為內(nèi)部遷移掌握階段。隨著物料濕含量漸漸削減,物料內(nèi)部水分的遷移速率也漸漸削減,故枯燥速率不斷下降。恒速段的枯燥速率和臨界含水量的影響因素主要有:固體物料的種類和性質(zhì);固體物料層的厚度或顆粒大??;空氣的溫度、濕度和流速;空氣與固體物料間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式。恒速段的枯燥速率和臨界含水量是枯燥過程爭(zhēng)論和枯燥器設(shè)計(jì)的重要數(shù)據(jù)。本試驗(yàn)在恒定枯燥條件下對(duì)帆布物料進(jìn)展枯燥,測(cè)定枯燥曲線和枯燥速率曲線,目的是把握恒速段枯燥速率和臨界含水量的測(cè)定方法及其影響因素。⒈枯燥速率的測(cè)定UdW”W”(7-1)式中:U—枯燥速率,kg/〔m2·h);S2〔—時(shí)間間隔,h;W”時(shí)間間隔內(nèi)枯燥氣化的水重量,kg。⒉物料干基含水量(7-2)X—物料干基含水量,kg/kg

Sd SXG”Gc”Gc”G—固體濕物料的量,kg;Gc—絕干物料量,kg。⒊恒速枯燥階段,物料外表與空氣之間對(duì)流傳熱系數(shù)的測(cè)定Uc

dW”Sd

dQ”r Sd

(ttw)r(7-3〕

tw twUcr twttw(7-4)式中:—恒速枯燥階段物料外表與空氣之間的對(duì)流傳熱系數(shù),W/〔m2·℃);Uc—恒速枯燥階段的枯燥速率,kg/(m2·s〕;t —枯燥器內(nèi)空氣的濕球溫度,℃;wt—枯燥器內(nèi)空氣的干球溫度,℃;r —ttw

℃下水的氣化熱,J/kg。⒋枯燥器內(nèi)空氣實(shí)際體積流量的計(jì)算由節(jié)流式流量計(jì)的流量公式和抱負(fù)氣體的狀態(tài)方程式可推導(dǎo)出:Vt

V t0

273 t273 t0〔7-5〕式中:V—枯燥器內(nèi)空氣實(shí)際流量,m3/s;tt —流量計(jì)處空氣的溫度,℃;0V —常壓下t℃時(shí)空氣的流量,m3/s;t0 0t—枯燥器內(nèi)空氣的溫度,℃。2PV 2Pt0 0 0〔7-6)(7-7〕,C=0.670 0A—節(jié)流孔開孔面積,m2;0dd=0.050m;0 0ΔP—節(jié)流孔上下游兩側(cè)壓力差,Pa;ρ—孔板流量計(jì)處t 時(shí)空氣的密度,kg/m3。0

A 0 4 0四、試驗(yàn)裝置7-1枯燥器類型:洞道洞道尺寸:長(zhǎng)1.10.1250.180加熱功率:500w—1500w;空氣流量:1-5m3/min;枯燥溫度:40--120℃〔-20g.2(015℃,精度05孔板流量計(jì)處溫度計(jì)顯示儀:量程(0-100℃),精度0.5孔板流量計(jì)壓差變送器和顯示儀:量程(0-4Kpa〕,精度0.5級(jí);0.57-1洞道枯燥試驗(yàn)流程示意圖1—離心風(fēng)機(jī);2—孔板流量計(jì);3、15—孔板流量計(jì)處溫度計(jì)顯示儀;4、17—重量傳感器顯示儀;5—枯燥物料〔帆布;67—干球溫度計(jì);8、14—濕球溫度計(jì)顯示儀;9—洞道枯燥室;10—廢氣排出閥;11—廢氣循環(huán)閥;12—穎空氣進(jìn)氣閥;13—電加熱掌握儀表;16—孔板流量計(jì)壓差變送器和顯示儀四、操作方法⒈將枯燥物料(帆布)放入水中浸濕。⒉調(diào)整送風(fēng)機(jī)吸入口的蝶閥12⒊用廢氣排出閥10和廢氣循環(huán)閥11表中設(shè)定干球溫度,儀表自動(dòng)調(diào)整到指定的溫度。⒋在空氣溫度、流量穩(wěn)定的條件下,用重量傳感器測(cè)定支架的重量并記錄下來。⒌把充分浸濕的枯燥物料(帆布)54⒍在穩(wěn)定的條件下,記錄枯燥時(shí)間每隔2量不再明顯減輕為止。⒎變空氣流量或溫度,重復(fù)上述試驗(yàn)。⒏關(guān)閉加熱電源,待干球溫度降至常溫后關(guān)閉風(fēng)機(jī)電源和總電源。⒐試驗(yàn)完畢,一切復(fù)原。五、報(bào)告內(nèi)容平衡含水量。⒉轉(zhuǎn)變空氣溫度、流量繪制出枯燥曲線、枯燥速率曲線,并得出恒定枯燥速率、臨界含水量、平衡含水量。⒊計(jì)算出恒速枯燥階段物料與空氣之間對(duì)流傳熱系數(shù)。六、思考題試分析空氣流量或溫度對(duì)恒定枯燥速率、臨界含水量的影響。分析承受廢氣循環(huán)枯燥濕物料的優(yōu)缺點(diǎn)?七、試驗(yàn)結(jié)果RR:0.90kPa流量計(jì)處的空氣溫度to:39.3℃干球溫度t:60℃濕球溫度t:40.0℃W框架重量G:81.0gD絕干物料量G:20.5g枯燥面積:0.12×0088×20.0249922序C洞道截面積:0.13×0.17=0.0221m2號(hào)累計(jì)時(shí)間T(分〕總重量G(g〕T干基含水量X〔kg/kg〕平均含水量XAV〔kg/kg〕枯燥速率U×104[kg/(s·m2)]10136.01.68291.65852.22323135.01.63411.60242.89036133.71.57071.53902.89049132.41.50731.47802.668512131.21.44881.41463.112615129.81.38051.34882.890718128.51.31711.28293.112821127.11.24881.21712.890924125.81.18541.15123.1121027124.41.11711.08542.8901130123.11.05371.01953.1121233121.70.98540.95372.8901336120.40.92200.89022.8901439119.10.85850.82682.8901542117.80.79510.76592.6681645116.60.73660.70492.890174811530.67320.64392.6681851114.10.61460.58782.4451954113.00.56100.53412.4452057111.90.50730.48292.2232160110.90.45850.43662.0012263110.00.41460.39022.2232366109.00.36590.34881.5562469108.30.33170.31461.5562572107.60.29760.28291.3342675107.00.26830.25371

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