化工原理、干燥實驗

1、實驗 洞道干燥實驗一、實驗?zāi)康?、了解氣流常壓干燥設(shè)備的基本流程和工作原理；2、掌握物料干燥速率曲線的測定方法；3、了解操作條件改變對不同的干燥階段所產(chǎn)生的影響。二、實驗原理干燥是最常見的有效除濕的方法之一，干燥速率受眾多因素的影響，主要與物料及其含水性質(zhì)、干燥介質(zhì)的性質(zhì)、流速和干燥介質(zhì)與濕物料接觸方式等因素有關(guān)，一般由實驗測定。三、實驗裝置圖1 實驗裝置流程圖1. 中壓風(fēng)機；2.孔板流量計；3. 空氣進口溫度計；4.重量傳感器；5.被干燥物料；6.加熱器；7.干球溫度計；8.濕球溫度計；9.洞道干燥器；10.廢氣排出閥；11.廢氣循環(huán)閥；12.新鮮空氣進氣閥；13.干球溫度顯示控制儀表；14

2、.濕球溫度顯示儀表；15.進口溫度顯示儀表；16.流量壓差顯示儀表；17.重量顯示儀表；18.壓力變送器。四、 實驗步驟 (一)實驗前的準備工作 1. 將被干燥物料試樣進行充分的浸泡。 2. 向濕球溫度濕度計的附加蓄水池內(nèi)，補充適量的水， 使池內(nèi)水面上升至適當(dāng)位置。 3. 將被干燥物料的空支架安裝在洞道內(nèi)。 4. 調(diào)節(jié)新空氣入口閥到全開的位置。(二) 裝置的實驗操作方法 1. 按下電源開關(guān)的綠色按鍵，在按風(fēng)機開關(guān)按鈕，開動風(fēng)機。2. 調(diào)節(jié)三個蝶閥到適當(dāng)?shù)奈恢茫瑢⒖諝饬髁空{(diào)至所需讀數(shù)。 3. 在溫度顯示控制儀表上，利用(,)鍵調(diào)節(jié)實驗所需溫度值，sv窗口顯示，此時pv窗口所顯示的即為干燥器的干球

3、溫度值，按下加熱開關(guān)，讓電熱器通電。4. 干燥器的流量和干球溫度恒定達5分鐘之后，即可開始實驗。此時，讀取數(shù)字顯示儀的讀數(shù)作為試樣支撐架的重量(GD)。 5. 將被干燥物料試樣從水盆內(nèi)取出，控去浮掛在其表面上的水份(使用呢子物料時，最好用力擠去所含的水分，以免干燥時間過長。將支架從干燥器內(nèi)取出，再將支架插入試樣內(nèi)直至盡頭)。 6. 將支架連同試樣放入洞道內(nèi)，并安插在其支撐桿上。注意:不能用力過大，使傳感器受損。7. 立即按下秒表開始計時，并記錄顯示儀表的顯示值。然后每隔一段時間記錄數(shù)據(jù)一次( 記錄總重量和時間 )，直至減少同樣時間重量的減少是恒速階段所用時間的8倍時，即可結(jié)束實驗。注意: 最后

4、若發(fā)現(xiàn)時間已過去很長，但減少的重量還達不到所要求的克數(shù)，則可立即記錄數(shù)據(jù)。注意：放入物料后不要在點擊讀取操作條件，那樣會使實驗程序進入錯誤狀態(tài)，無法正常數(shù)據(jù)的采集和處理。五、實驗數(shù)據(jù)記錄與處理表一：洞道干燥實驗原始數(shù)據(jù)表干球溫度： 濕球溫度： 空氣進口溫度：空氣流量： 支架重量： 絕干物料量：干燥物料面積： 洞道面積：序號累計時間T總重量G干基含水量X平均含水量XAV干燥速率U123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051六、 實驗注意事項 1. 在安裝試

5、樣時，一定要小心保護傳感器，以免用力過大使傳感器造成機械性損傷。 2. 在設(shè)定溫度給定值時，不要改動其它儀表參數(shù)，以免影響控溫效果。3. 為了設(shè)備的安全，開車時，一定要先開風(fēng)機后開空氣預(yù)熱器的電熱器。停車時則反之。4突然斷電后，在次開啟實驗時，檢查風(fēng)機開關(guān)、加熱器開關(guān)是否已被按下，如果被按下，請再按一下使其彈起，不再處于導(dǎo)通狀態(tài)。附錄:(一) 調(diào)試實驗的結(jié)果 1. 調(diào)試實驗的數(shù)據(jù)見表2， 表中符號的意義如下: S干燥面積， m2 GC絕干物料量， g R空氣流量計的讀數(shù)， kPa To干燥器進口空氣溫度， t試樣放置處的干球溫度， tw試樣放置處的濕球溫度， GD試樣支撐架的重量， g GT被

6、干燥物料和支撐架的"總重量"， g G被干燥物料的重量， g T累計的干燥時間， S X物料的干基含水量， kg水kg絕干物料 XAV兩次記錄之間的被干燥物料的平均含水量， kg水kg絕干物料 U干燥速率， kg水(s·m2) 2. 數(shù)據(jù)的計算舉例 以表2所示的實驗的第i和i1組數(shù)據(jù)為例 (1) 公式: 被干燥物料的重量 G: ，g (1) ，g (2) 被干燥物料的干基含水量 X: ， kg水kg絕干物料 (3) ，kg水kg絕干物料 (4) 兩次記錄之間的平均含水量 XAV ，kg水kg絕干物料 (5) 兩次記錄之間的平均干燥速率 ，kg水(s·m2

7、) (6) 干燥曲線XT曲線，用X、T數(shù)據(jù)進行標繪，見圖 2。 干燥速率曲線UX曲線，用U、XAV數(shù)據(jù)進行標繪，見圖 3 。 恒速階段空氣至物料表面的對流傳熱系數(shù) ，(m2) (7) 流量計處體積流量tm3h用其回歸式算出。由流量公式1計算 其中，c0-孔板流量計孔流系數(shù)，c0=0.65 A0-孔的面積 m2 d0-孔板孔徑 ， d0 =0.040 m - 空氣入口溫度（及流量計處溫度）下的體積流量，m3/h ； -孔板兩端壓差，Kpa -空氣入口溫度（及流量計處溫度）下密度，Kg/m3。 干燥試樣放置處的空氣流量 ，m3h (9) 干燥試樣放置處的空氣流速 ，ms (10) (2) 數(shù)據(jù):以

8、表1實驗數(shù)據(jù)為例進行計算(見表) i1i12GT，i185.6gGT，i1184.1gGD98.3g由式(1)(2)得: Gi87.3g， Gi185.8gGC20.9g由式(3)(4)得: Xi3.1770 kg水kg絕干物料 Xi13.1053 kg水kg絕干物料 由式(5)得: XAV3.1411 kg水kg絕干物料S2×0.139×0.078=0.021684m2Ti0 s， Ti1180 s由式(6)得: U3.611×10-4 kg水(s·m2)七、思考題 預(yù)習(xí)報告思考題： 1. 在6070的空氣流中干燥，經(jīng)過相當(dāng)長的時間，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? 2. 干球溫度和濕球溫度有何區(qū)別？隨著濕度的增加，干球溫度與濕球溫度差值如何變化？它們之間關(guān)系如何表達？3. 開車時，新空氣入口閥、風(fēng)機、空氣加熱器開啟順序如何?停車時，新空氣入口閥、風(fēng)機、空氣加熱器關(guān)閉順序如何