洞道干燥计算机实验
洞 道 干 燥 实 验-lhy
m/s
A -试样放置处的横截面积, m2
实验注意事项: 实验注意事项
1. 在安装试样时,一定要小心保护传感器,以 免用力过大使传感器造成机械性损伤。 2. 为了设备的安全,开车时,一定要先开风机 后开空气加热器。停车时则反之。 3. 每隔二分钟记录一次数据。
思考题
1. 测定干燥速率曲线的工业意义 测定干燥速率曲线的工业意义? 2. 真空干燥适用于什么情况下的干燥 为什么? 真空干燥适用于什么情况下的干燥?为什么 为什么 3. 什么是表面气化控制?什么是内扩散控制 什么是表面气化控制 什么是内扩散控制? 什么是内扩散控制 4. 影响干燥速率的因素有哪些 影响干燥速率的因素有哪些? 如何提高干燥速率? 如何提高干燥速率
平衡水分 与自由水分
平衡水分:不能被空气干燥的水分, 平衡水分:不能被空气干燥的水分,即X <X* 。空气状态不同,X*不同。 空气状态不同, 不同 不同。 自由水分:物料含水量超出平衡水分的部 自由水分: 分,即X> X* 。能用该状态空气干燥除 去的水分 。 自由水能除去,平衡水不能。 自由水能除去,平衡水不能。其划分除与 物料及空气的状态均有关。 物料及空气的状态均有关。
影响干燥操作的因素
1. 被干燥物料本身: 形状尺寸大小、含水量、含水的性质、物料的 吸水性等。 2. 加热介质(热空气) : 温度、湿度、流量、气速、与湿物料的接触方 式等。 3. 干燥装置
试 验目的
1. 掌握恒定干燥条件下,干燥曲线和干燥 速率曲线的实验测定方法。 2. 学会由孔板流量计的读数来计算指定截 面处的气体流速。 3. 了解洞道干燥实验装置的结构及操作步 骤。 4. 加深对干燥操作影响因素的理解。
临界湿含量与平衡湿含量
临界湿含量( 是两段的分界限→ 临界湿含量(Xc)是两段的分界限→干燥 时间长短。 Xc过大,从经济上、产品质量 时间长短。 过大,从经济上、 过大 上都不利。 上都不利。 平衡湿含量(X* )一定状态湿空气,干燥 一定状态湿空气, 平衡湿含量 物料能达到的极限含水量, 物料能达到的极限含水量,称平衡湿含量 或平衡含水量。 或平衡含水量。
洞道干燥实验测定
8.流化床干燥器的操作及其干燥速率曲线的测定8.1实验目的1. 掌握测定物料干燥速率曲线的工程意义;2. 熟悉实验干燥设备的流程、工作及实验组织方法; 3. 了解影响干燥速率曲线的因素。
8.2基本原理干燥原理是利用加热的方法使水分或其它溶剂从湿物料中汽化,除去固体物料中湿分的操作。
干燥的目的是使物料便于运输、贮藏、保质和加工利用。
本实验的干燥过程属于对流干燥,其原理见图1。
①.传热过程 热气流将热能传至物料,再由表面传至物料的内部。
②.传质过程 水分从物料内部以液态或气态扩散透过物料层而达到表面,再通过物料表面的气膜扩散到热气流的主体。
由此可见,干燥操作具有热质同时传递的特征。
为了使水气离开物料表面,热气流中的水气分压应小于物料表面的水气分压。
8.2.1干燥速率曲线测定的意义对于设计型问题而言,已知生产条件要求每小时必须除去若干千克水,若先已知干燥速率,即可确定干燥面积,大致估计设备的大小;对操作型问题而言,已知干燥面积,湿物料在干燥器内停留时间一定,若先已知干燥速率,即可确定除掉了多少千克水;对于节能问题而言,干燥时间越长,不一定物料越干燥,物料存在着平衡含水率,能量的合理利用是降低成本的关键,以上三方面均须先已知干燥速率。
因此学会测定干燥速率曲线的方法具有重要意义。
8.2.2干燥曲线和干燥速率曲线的关系含水率C :单位干物料G c 中所带的水分量W定义: C= -cG W(kg 水/kg 干) (1) 含水率随时间的变化作图,见图2:干燥过程分为三个阶段Ⅰ.物料预热阶段Ⅱ.恒速干燥阶段;Ⅲ.降速干燥阶段。
图2 干燥曲线图干燥速率N A 的定义有二种表示: (一).单位时间单位面积汽化的水量即:N A = -τAd dW (kg 水/m 2.s) (2) (二). 单位干物料在单位时间内所汽化的水量 即:N A '= -τd G dWc (kg 水/kg 干.s) (3)(2)式定义中,由于干燥面积的定量难以实验测定,故本实验以(3)式定义作为实验依据. 对(1)式求导得: dW =-G c dC (4) 所以, N A '= -τd G dW c = -τd dC(5)也就是说,在干燥曲线图中含水率随时间变化曲线上的任何一点切线的斜率值即为干燥速率值,将这些斜率的变化值对应于含水率作图即为干燥速率曲线图,见图3。
化工原理实验一 干燥实验
实验八 干燥实验一、实验目的1.了解洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作技术。
2.掌握恒定条件下物料干燥速率曲线的测定方法。
3.测定湿物料的临界含水量X C ,加深对其概念及影响因素的理解。
4. 熟悉恒速阶段传质系数K H 、物料与空气之间的对流传热系数α的测定方法。
二、实验内容1. 在空气流量、温度不变的情况下,测定物料的干燥速率曲线和临界含水量,并了解其影响因素。
2. 测定恒速阶段物料与空气之间的对流传热系数α和传质系数K H 。
三、基本原理干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料,使湿物料中水分蒸发分离的操作。
干燥操作同时伴有传热和传质,而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。
由于物料含水性质和物料形状上的差异,水分传递速率的大小差别很大。
概括起来说,影响传递速率的因素主要有:固体物料的种类、含水量、含水性质;固体物料层的厚度或颗粒的大小;热空气的温度、湿度和流速;热空气与固体物料间的相对运动方式。
目前尚无法利用理论方法来计算干燥速率(除了绝对不吸水物质外),因此研究干燥速率大多采用实验的方法。
干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。
为简化实验的影响因素,干燥实验是在恒定的干燥条件下进行的,即实验为间歇操作,采用大量空气干燥少量的物料,且空气进出干燥器时的状态如温度、湿度、气速以及空气与物料之间的流动方式均恒定不变。
本实验以热空气为加热介质,甘蔗渣滤饼为被干燥物。
测定单位时间内湿物料的质量变化,实验进行到物料质量基本恒定为止。
物料的含水量常用相对与物料总量的水分含量,即以湿物料为基准的水分含量,用ω来表示。
但因干燥时物料总量在变化,所以采用以干基料为基准的含水量X 表示更为方便。
ω与X 的关系为:X =-ωω1 (8—1) 式中: X —干基含水量 kg 水/kg 绝干料;ω—湿基含水量 kg 水/kg 湿物料。
物料的绝干质量G C 是指在指定温度下物料放在恒温干燥箱中干燥到恒重时的质量。
洞道干燥曲线测定实验讲解学习
KH---以湿度基ΔH为推动力的传质系数(kg/m2·s·ΔH)。
在恒速干燥阶段中,空气传给物料之显 热恰等于水分从物料汽化所需的潜热,即:
dQrwdW
式中:rw ---湿球温度下水的汽化潜热(kJ/kg)。
即
dW dQ
S r w S K H ( H w H ) r w ( t tw )
(3).物料的干基含水量
X GGC GC
与干燥速率相对应的湿物料含水量(物 料平均干基含水量)X
Xi/
Xi Xi1 2
式中:X i ---第i次测定的湿物料干基含水量(kg水/kg绝干料); X i1---第i+1次测定的湿物料干基含水量(kg水/kg绝干料)。
(4).恒速阶段 对流传热系数 与传质系数 KH
实验原理(1)
由于干燥过程既涉及传热过程又涉及传质过程,其机理 比较复杂。一般干燥实验是在恒定的干燥条件下进行的,即 实验采用大量的空气干燥少量的湿物料,因此干燥介质(热 空气)进出干燥器的温度、湿度、气速以及与物料的接触方 式在整个干燥过程中都保持恒定。在干燥过程中,定时测定 物料的质量变化,并记录每一时间间隔内物料的质量变化及 物料的表面温度,直至物料的质量恒定为止,此时物料与空 气达到平衡状态,物料中所含水分即该条件下的平衡水分。 然后再将物料放到电烘箱内烘干到恒重为止,即可测得绝干 物料的质量。上述实验数据经整理后可分别绘出物料的干燥 曲线和干燥速率曲线。
1.干燥曲线
以物料含水量 与干燥时间、物料 表面温度与干燥时 间的关系曲线,均 称为干燥曲线,如 图8-1所示。
2.干燥速率曲线
干燥速率曲线是干燥速 率随物料平均干基含水量的 变化曲线图。其具体形状与 物料性质及干燥条件有关, 比较典型的如图8--2所示。 恒速干燥阶段的干燥速率大 小决定于物料外部的干燥条 件,而降速干燥速率的大小 主要取决于物料本身结构、 形状和尺寸,而与外部的干
欧倍尔虚拟仿真云平台洞道干燥实验数据处理
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洞道干燥实验
洞道干燥实验
右上角的控制面板 开总电源 物料重量 空气流量 进口温度 干球温度 湿球温度
风机开关
加热开关 关总电源 废气排出阀 新鲜空气进口阀
干球温度计 中压风机
孔板流量计 湿球温度计 空气进口温度计
废气循环阀
从背面通往风机入口 重量传感器
被干燥物料 加热器
洞道
实验装置全景
1、实验方法
(1)实验前的准备工作
①将被干燥物料试样浸泡;
②向湿球温度湿度计的附加蓄水池内,补充适量的水。
(2) 实验操作方法
①记录显示仪表的基准数;
②将支撑架安装在洞道内;
③全开各蝶阀(废气排出阀、废气循环阀、新鲜空气进口阀);
④按风机开关按钮启动风机,调节蝶阀,使空气流量压差达到指定值(0.65~0.8KPa);
⑤按加热器开关按钮启动加热器;
⑥待空气流量压差及干球温度稳定在65℃后,记录支撑架重量;
⑦把准备好的被干燥物试样装在支撑架上放入洞道;
⑧稍候后按秒表计时,并同时记录总重量及各显示仪表数值,然后每隔3分钟重复记录各数据一次。
若记录间隔3分钟后总重量不变,即可结束实验;
⑨ 实验结束,按加热器开关按钮停止加热器,稍候后按风机开关按钮停风机。
2、注意事项
(1)在安装试样时,一定要小心保护传感器,以免用力过大使传感器造成机械性损伤;
(2)在设定温度给定值时,不要改动其它仪表参数,以免影响控温效果;
(3)为了设备的安全,开车时,一定要先开风机后开空气预热器的电热器。
停车时则反之;
(4)突然断电后,在次开启实验时,检查风机开关、加热器开关是否已被按下,如果被按下,再按一下使其弹起,不再处于导通状态。
化工原理实验——干燥曲线及干燥速率曲线测定实验
实验十干燥曲线及干燥速率曲线测定实验一、实验装置干燥器类型:洞道;洞道截面积:1# A=× = 0.0221m2、2# A=× = 0.030m2加热功率:500w—1500w;空气流量:1-5m3/min;干燥温度:40--120℃孔板流量计:孔流系数C0=,孔板孔径d0=( m)重量传感器显示仪:量程(0-200g),精度级;干球温度计、湿球温度计显示仪:量程(0-150℃),精度级;孔板流量计处温度计显示仪:量程(-50-150℃),精度级;孔板流量计压差变送器和显示仪:量程(0-10KPa),精度级;图10-1 洞道干燥实验流程示意图1.中压风机;2.孔板流量计;3. 空气进口温度计;4.重量传感器;5.被干燥物料;6.加热器;7.干球温度计;8.湿球温度计;9.洞道干燥器;10.废气排出阀;11.废气循环阀;12.新鲜空气进气阀;13.干球温度显示控制仪表;14.湿球温度显示仪表; 15.进口温度显示仪表;16.流量压差显示仪表;17.重量显示仪表;18.压力变送器。
二、物料物料:毛毡;干燥面积:S=**2=(m2)(以实验室现场提供为准)。
绝干物料量(g):1# G C=,2# G C=(以实验室现场提供为准)。
三、操作方法⒈ 将干燥物料(毛粘)放入水中浸湿,向湿球温度计的附加蓄水池内补充适量的水, 使池内水面上升至适当位置。
⒉ 调节送风机吸入口的蝶阀12到全开的位置后,按下电源的绿色按钮,再按风机按钮,启动风机。
⒊ 用废气排出阀10和废气循环阀11调节到指定的流量后,开启加热电源。
在智能仪表中设定干球温度,仪表自动调节到指定的温度。
干球温度设定方法:第一套:长按——增大,设定好数值后,按键确定。
第二套:/减小,设定好后,自动确认。
⒋ 干燥器的流量和干球温度恒定达5分钟之后,既可开始实验。
此时,读取数字显示仪的读数作为试样支撑架的重量。
⒌ 将被干燥物料(毛粘)从水中取出,控去浮挂在其表面上的水分(最好挤去所含的水分,以免干燥时间过长),将支架从干燥器内取出,将被干燥物料夹好。
洞道干燥实验数据及处理 禁止盗版
实验数据记录及数据处理结果示例(干燥面积A=0.117⨯0.084⨯2=0.02m 2,绝干物料Gc=0.0257kg)干基含水量X=GcGc绝干物料质量绝干物料质量总物料质量-干燥速率u=累计时间干燥面积总失水量⨯A w 1数据记录处理及结果:序号 累计时间/min 失水量w 1/kg ⨯10-3 总失水量w 2/kg ⨯10-3总物料质量/kg ⨯10-3干基含水量X/kg 水/kg 干料干燥速率u/kg/(m 2.s )⨯10-310 0.0 0.0 70.2 0.52278 0.00000 2 1 0.7 0.7 69.5 0.50759 0.75922 3 2 0.7 1.4 68.8 0.49241 0.75922 4 3 0.6 2.0 68.2 0.47939 0.65076 5 4 0.5 2.5 67.7 0.46855 0.54230 6 5 0.8 3.3 66.9 0.45119 0.86768 7 6 0.6 3.9 66.3 0.43818 0.65076 8 7 0.9 4.8 65.4 0.41866 0.97614 9 8 0.7 5.5 64.7 0.40347 0.75922 10 9 0.7 6.2 64.0 0.38829 0.75922 11 10 0.7 6.9 63.3 0.37310 0.75922 12 11 0.7 7.6 62.6 0.35792 0.75922 13 12 0.6 8.2 62.0 0.34490 0.65076 14 13 0.7 8.9 61.3 0.32972 0.75922 15 14 0.6 9.5 60.7 0.31670 0.65076 16 15 0.5 10.0 60.2 0.30586 0.54230 17 16 0.6 10.6 59.6 0.29284 0.65076 18 17 0.5 11.1 59.1 0.28200 0.54230 19 18 0.6 11.7 58.5 0.26898 0.65076 20 19 0.4 12.1 58.1 0.26030 0.43384 21 20 0.4 12.5 57.7 0.25163 0.43384 22 21 0.4 12.9 57.3 0.24295 0.43384 23 22 0.5 13.4 56.8 0.23210 0.54230 24 23 0.3 13.7 56.5 0.22560 0.32538 25 24 0.4 14.1 56.1 0.21692 0.43384 26 25 0.4 14.5 55.7 0.20824 0.43384 27 26 0.3 14.8 55.4 0.20174 0.32538 28 27 0.4 15.2 55.0 0.19306 0.43384 29 28 0.3 15.5 54.7 0.18655 0.32538 3029 0.3 15.854.40.180040.32538序号累计时间/min量w1/kg⨯10-3量w2/kg⨯10-3量/kg⨯10-3干基含水量X/kg水/kg干料u/kg/(m2.s)⨯10-331 30 0.4 16.2 54.0 0.17137 0.4338432 31 0.3 16.5 53.7 0.16486 0.3253833 32 0.2 16.7 53.5 0.16052 0.2169234 33 0.4 17.1 53.1 0.15184 0.4338435 34 0.2 17.3 52.9 0.14751 0.2169236 35 0.3 17.6 52.6 0.14100 0.3253837 36 0.4 18.0 52.2 0.13232 0.4338438 37 0.3 18.3 51.9 0.12581 0.3253839 38 0.3 18.6 51.6 0.11931 0.3253840 39 0.3 18.9 51.3 0.11280 0.3253841 40 0.2 19.1 51.1 0.10846 0.2169242 41 0.3 19.4 50.8 0.10195 0.3253843 42 0.2 19.6 50.6 0.09761 0.2169244 43 0.2 19.8 50.4 0.09328 0.2169245 44 0.4 20.2 50.0 0.08460 0.4338446 45 0.2 20.4 49.8 0.08026 0.2169247 46 0.2 20.6 49.6 0.07592 0.2169248 47 0.2 20.8 49.4 0.07158 0.2169249 48 0.3 21.1 49.1 0.06508 0.3253850 49 0.2 21.3 48.9 0.06074 0.2169251 50 0.1 21.4 48.8 0.05857 0.1084652 51 0.3 21.7 48.5 0.05206 0.3253853 52 0.2 21.9 48.3 0.04772 0.2169254 53 0.3 22.2 48.0 0.04121 0.3253855 54 0.2 22.4 47.8 0.03688 0.2169256 55 0.1 22.5 47.7 0.03471 0.1084657 56 0.2 22.7 47.5 0.03037 0.2169258 57 0.1 22.8 47.4 0.02820 0.1084659 58 0.2 23.0 47.2 0.02386 0.2169260 59 0.2 23.2 47.0 0.01952 0.2169261 60 0.1 23.3 46.9 0.01735 0.1084662 61 0.1 23.4 46.8 0.01518 0.1084663 62 0.1 23.5 46.7 0.01302 0.1084664 63 0.1 23.6 46.6 0.01085 0.1084665 64 0.1 23.7 46.5 0.00868 0.1084666 65 0.0 23.7 46.5 0.00868 0.0000067 66 0.1 23.8 46.4 0.00651 0.1084668 67 0.1 23.9 46.3 0.00434 0.1084669 68 0.1 24.0 46.2 0.00217 0.10846序号 累计时间/min量w 1/kg ⨯10-3 量w 2/kg ⨯10-3量/kg ⨯10-3干基含水量X/kg 水/kg 干料u/kg/(m 2.s )⨯10-370 69 0.0 24.0 46.2 0.00217 0.00000 71 70 0.0 24.0 46.2 0.00217 0.00000 72 71 0.0 24.0 46.2 0.00217 0.00000 73 72 0.0 24.0 46.2 0.00217 0.00000 74 73 0.0 24.0 46.2 0.00217 0.00000 75 74 0.0 24.0 46.2 0.00217 0.00000 76 75 0.1 24.1 46.1 0.00000 0.10846 77 76 0.0 24.1 46.1 0.00000 0.00000 78 77 0.0 24.1 46.1 0.00000 0.00000 79 78 0.0 24.1 46.1 0.00000 0.00000 80 79 0.0 24.1 46.1 0.00000 0.00000 81 80 0.0 24.1 46.1 0.00000 0.00000 82810.024.146.10.000000.00000失水量失水量/g020406080510152025失水量失水量/g 实验次序(60秒1次)204060800.00.10.20.30.40.50.6实验次序(60秒1次)干基含水量X/kg 水/kg 干料干基含水量X/kg 水/kg 干料干基含水量X/kg水/kg 干料。
洞道干燥实验数据处理
洞道干燥实验1. 调试实验的数据见表2, 表中符号的意义如下: S ─干燥面积, [m 2] G C ─绝干物料量, [g] R ─空气流量计的读数, [kPa] T o ─干燥器进口空气温度, [℃] t ─试样放置处的干球温度, [℃] t w ─试样放置处的湿球温度, [℃] G D ─试样支撑架的重量, [g]G T ─被干燥物料和支撑架的"总重量", [g] G ─被干燥物料的重量, [g] T ─累计的干燥时间, [S]X ─物料的干基含水量, [kg 水/kg 绝干物料]X AV ─两次记录之间的被干燥物料的平均含水量, [kg 水/kg 绝干物料] U ─干燥速率, [kg 水/(s ·m 2)] 2. 数据的计算举例以表2所示的实验的第i 和i +1组数据为例 (1) 公式: 被干燥物料的重量 G:D i T i G G G -=, ,[g] (1) D 1i T 1i G G G -=++, ,[g] (2)被干燥物料的干基含水量 X:c ci i G G G X -=, [kg 水/kg 绝干物料] (3) cc1i 1i G G G X -=++ ,[kg 水/kg 绝干物料] (4) 两次记录之间的平均含水量 X AV2X X X 1i i AV ++=,[kg 水/kg 绝干物料] (5) 两次记录之间的平均干燥速率I 1i i1i 3C 3C T T X X S 10G dT dX S 10G U --⨯⨯-=⨯⨯-=++-- ,[kg 水/(s ·m 2)] (6) 干燥曲线X ─T 曲线,用X 、T 数据进行标绘,见图 2。
干燥速率曲线U ─X 曲线,用U 、X AV 数据进行标绘,见图 3 。
恒速阶段空气至物料表面的对流传热系数twt 10U t S Q3tw C -⨯γ=∆⨯=α ,[W/(m 2℃)] (7)流量计处体积流量∨t [m 3/h]用其回归式算出。
洞道干燥实验计算示例
洞道干燥实验装置——实验报告
干燥特性曲线测定实验计算示例
1.干燥实验条件:干燥室温度(干球温度)t =70℃;
2. 干燥参数:干燥面积为:22A m =⨯⨯长宽 、绝干物料:8.0Gc g =、
初始湿物料重量:138.0=G g 左右 最终湿物料重量:216.0=G g 左右
(一)实验数据:
(二)根据干燥速率公式:C
G dX dW
U Ad Ad ττ
=
=-,和物料含水量公式G Gc X Gc -=, 得到干燥速率和物料含水率的一系列数据如下表:
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(三)实验曲线:
(1)作物料湿含量和干燥时间曲线得到干燥曲线,结果如图1-1:
图1-1 干燥曲线图
(2)作物料湿含量和干燥速率的关系曲线得到干燥速率曲线,如图1-2
图1-2 干燥速率曲线图
最后根据干燥速率曲线可以得到临界含水率Xc= 2.06526(kg/kg) (四)计算示例:
(五)思考题1、2、3
12121121212121111112C C C C G Gc G Gc G G G X X X X X Gc Gc G dX G dX G X dW U U Ad Ad Ad Ad τττττττττ→∆=-⎧⎪
⎨--→==→∆=-⎪⎩∆⇒==-→=-=-由数据1、得:、;、、、;
图3 干燥装置流程图
1-风机;2-管道;3-进风口;4-加热器;5-厢式干燥器;6-气流均布器;7-称重传感器;8-湿毛毡;9-玻璃视镜门;10,11,12-蝶阀
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洞道干燥计算机剖析实验(1)
洞道干燥计算机剖析实验(1)洞道干燥计算机剖析实验,是一项关于洞道内空气干燥的计算机模拟实验。
该实验旨在研究洞道内的空气流动规律,探究洞道内湿度随时间变化的规律,以及比较不同条件下洞道内干燥速度的差异。
以下从实验过程、实验结果和实验意义三个方面进行介绍。
一、实验过程1. 设定实验参数。
包括洞道长度、宽度、高度,洞道入口和出口的相对位置,蒸发器和除湿器的加热量、制冷量和湿度变化等。
2. 进行计算机模拟。
利用计算机模拟软件,根据设定参数进行模拟,得出洞道内空气的流动规律、温度分布、湿度分布等。
3. 分析模拟结果。
根据模拟结果,分析洞道内湿度变化的规律,比较不同条件下洞道内干燥速度的差异。
同时,调整实验参数,再次进行模拟和分析。
4. 总结实验结论。
根据多次模拟和分析,得出洞道内干燥速度与洞道长度、宽度、高度、蒸发器和除湿器的加热量、制冷量、湿度变化等因素有关的结论。
二、实验结果通过多次模拟和分析,在设定参数相同的情况下,得出以下结论:1. 洞道长度、宽度、高度对干燥速度有明显影响。
洞道长度越长、宽度越窄、高度越低,则干燥速度越慢。
2. 蒸发器和除湿器的加热量、制冷量、湿度变化等因素也对干燥速度有影响。
加热量越大、制冷量越小、湿度变化越小,则干燥速度越快。
3. 不同条件下,洞道内湿度随时间的变化规律不同。
但所有情况下,洞道内湿度均随时间逐渐降低,干燥速度越快,湿度降低越明显。
三、实验意义洞道干燥计算机剖析实验的意义在于在实验室环境中,通过计算机模拟的方式,研究了洞道内的空气流动规律和湿度变化规律,发现洞道长度、宽度、高度、蒸发器和除湿器的加热量、制冷量、湿度变化等因素对干燥速度有影响,可以为工程建设和环境治理提供科学依据。
同时,该实验也为学生培养科学研究能力提供了一个实践平台。
洞道干燥速率测定
化工原理实验报告实验名称:洞道干燥速率测定学院:化学工程学院专业:化学工程与工艺班级:姓名:指导老师: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X0;4.掌握有关测量和控制仪器的使用方法。
二、实验原理⒈ 干燥速率的测定ττ∆∆≈=S W Sd dW U '' (7-1) 式中:U —干燥速率,kg /(m 2·h ); S —干燥面积,m 2,(实验室现场提供); τ∆—时间间隔,h ;'W ∆—τ∆时间间隔内干燥气化的水分量,kg 。
⒉ 物料干基含水量 '''Gc Gc G X -=(7-2) 式中:X —物料干基含水量,kg 水/ kg 绝干物料; 'G —固体湿物料的量,kg ; 'Gc —绝干物料量,kg 。
三、实验装置1.实验设备1中压风机;2孔板流量计;3空气进口温度计;4重量传感器;5被干燥物料; 6加热器;7干球温度计;8湿球温度计;9洞道干燥器;10.废气排出阀; 11废气循环阀;12新鲜空气进气阀;13压力变送器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,0~300四、实验步骤与注意事项1.实验步骤1)打开仪表控制柜上的仪表电源开关,开启仪表。
2)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。
3)按下加热管启动按钮,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。
4)将干燥的毛毡小心的悬挂于称重传感器上,测出干燥时毛毡的重量。
5)将毛毡加入一定的水并使其润湿均匀,注意水量不能过多或过少。
干燥特性曲线测定实验_2
干燥特性曲线测定实验一、实验目的1.了解洞道式干燥装置的结构及其操作方法;2.了解无纸记录仪及重量、温度、流量等传感器的使用方法;测定物料在恒定干燥条件下的干燥特性, 作出干燥特性曲线(X~τ, U~X), 并求出临界含水量Xc、平衡含水量X*及恒速阶段的干燥速度U恒速;改变气温或气速等操作条件, 测定不同空气参数下的干燥特性曲线, 求出各自的临界含水量、平衡含水量及恒速阶段的干燥速度。
二、实验装置与流程实验装置如图1所示, 由离心风机、孔板流量计、温度控制单元、干燥室、重量测量单元、空气流量组合调节阀和不锈钢进、出管道等组成。
1-离心风机;2-孔板流量计;3-孔板流量计处温度;4-预热室;5-干燥室;6-重量传感器;7-物料干燥盘;8-干燥室进口干球温度;9-干燥室进口湿球温度;10-干燥室出口干球温度;11-废气排放阀;12-废气循环阀;13-空气补充阀图1 干燥特性曲线测定实验装置流程示意图空气从离心风机1吸入, 经孔板流量计2计量、在预热室4处经电加热到设定温度T1后, 进入干燥室, 将热能供给干燥物料, 完成干燥过程, 然后一部分空气通过废气排放阀11直接排放至大气, 另一部分空气通过废气循环阀12作循环使用, 通过调节空气补充阀13可改变干燥介质空气中新鲜空气所占的比例。
在干燥室的进、出口处分别装有空气进口干球温度8、空气进口湿球温度9和空气出口干球温度10。
装在干燥室下方的重量传感器6和装在干燥室内的物料干燥盘7直接相连, 可以实时测定干燥物料在干燥过程中的重量变化;空气流量由孔板流量计2测量, 并通过废气排放阀11.循环空气控制阀12和新鲜空气补充阀13的组合调节来改变流量, 空气进口温度可通过手动的方式在温控仪上自行设定而由温度控制器自动控制。
实验装置的干燥室面积为0.17×0.1 m2, 待测的空气温度、流量和物料的重量均可在无纸记录仪或计算机上读取。
三、、原理和方法当湿物料与干燥介质相接触时, 物料表面的水分开始汽化, 并向周围介质传递。
洞道干燥曲线测定实验——干燥演示
实验十、干燥实验一、实验目的:1.了解风道干燥设备的结构特点,熟悉干燥操作;2.恒定干燥条件下,测定物料的干燥曲线、干燥速率曲线及临界含水量;3.测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数;4.了解影响物料干燥速率的因素,改变某些操作条件(如物料湿含量、空气温度、风速等)比较干燥速率的变化。
二、实验原理:干燥过程是采用加热的方式将热量传递给湿物料,使湿物料中的水分气化并除去的操作。
随着干燥的进行同时发生传热和传质,其机理比较复杂,因此干燥速率仍采用实验方法测定。
干燥实验是在恒定干燥条件下进行的。
所谓恒定干燥条件即:保持干燥介质——空气的温度、湿度、流速及物料与干燥介质的接触方式等均维持不变测得干燥曲线和干燥速率曲线。
1.干燥曲线物料含水量X与干燥时间τ的关系曲线即为干燥曲线。
如图2-75所示。
图2-75 干燥曲线图2-76 干燥速率曲线2.干燥速率曲线干燥速率曲线是表示干燥速率U与物料含水量X的关系曲线。
如图2-76所示。
由图可见:BC段表示干燥速率保持恒定即不随物料含水量而变,称为恒速干燥阶段。
AB段为物料加热阶段由于加热时间很短,一般并入BC段考虑或可忽略,CDE段干燥速率随物料含水量的减少而降低,故称降速干燥阶段。
两个干燥阶段之间的交点C称临界点。
该点对应的物料含水量称临界含水量,以X0表示。
而该点的干燥速率仍等于恒速阶段的干燥速率,以U0表示。
与点E 对应的物料含水量为操作条件下的平衡含水量,此点的干燥速率为零。
(1)恒速阶段干燥过程开始时,由于物料的湿含量较大,其内部的水分迅速地到达物料表面,因此干燥速率为物料表面水分气化速率所控制,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,该表面水蒸气分压也维持恒定,所以干燥速率恒定不变。
(2)降速阶段当物料被干燥达到临界含水量后,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气化速率,干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。
A18说明书-洞道干燥-基本-黄淮
洞道干燥实验(基本型)一、 实验目的:1. 了解常压干燥设备的构造,基本流程和操作;2. 测定物料的干燥曲线干燥速率曲线;3. 测定恒速干燥阶段的传质系数K H ;(选作,理论课结束后处理)4.研究气流速度和温度对干燥速率曲线的影响。
(选作)二、 实验原理及说明:1、干燥曲线干燥曲线即物料的干基含水量x 与干燥时间θ的关系曲线。
它说明物料在干燥过程中,干基含水量随干燥时间的变化关系:x=F(θ) (1)实验过程中,在衡定的干燥条件下,测定物料总质量随时间的变化,直到物料的质量恒定为止。
此时物料与空气间达到平衡状态,物料中所含水分即为该空气条件下的平衡水分。
然后结合物料的绝干质量,则物料的瞬间干基含水量为:ccW W W X -=(kg 水/kg 绝干物料) (2) 式中:W ——物料的瞬间质量(kg )W C ——物料的绝干质量(kg )将X 对θ进行标绘,就得到如图1所示的干燥曲线。
图1-干燥曲线干燥曲线的形状由物料性质和干燥条件决定。
2、干燥速率曲线干燥速率是指在单位时间内,单位干燥面积上汽化的水分质量。
θθ∆∆==A w Ad dw N a [kg/m 2s] 或 [g/m 2s] (3) A ——干燥面积(m 2)W ——从被干燥物料中除去的水分质量(kg )本实验是通过测出每挥发一定量的水分(Δw )所需要的时间(Δθ)来实现测定干燥速率的。
影响干燥速率的因素很多,它与物料性质和干燥介质(空气)的情况有关。
在干燥条件不变的情况下,对同类物料,当厚度和形状一定时,速率Na是物料干基含水量的函数:Na = f(X) (4)概念介绍:平衡水分与自由水分:a、平衡水分:用某种空气无法再去除的水分。
与物料的种类、温度及空气的相对湿度有关。
物料中的平衡水分随温度升高而减小,随湿度的增加而增加。
b、自由水分:在干燥过程中所能除去的超出平衡水分的那一部分水分。
结合水分和非结合水分:a、结合水分:与物料之间有物理化学作用,因而产生的蒸汽压,低于同温度下纯水的饱和蒸汽压。
化工原理实验一干燥实验
实验八干燥实验一、实验目的1. 了解洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作技术。
2. 掌握恒定条件下物料干燥速率曲线的测定方法。
3. 测定湿物料的临界含水量X C ,加深对其概念及影响因素的理解。
4. 熟悉恒速阶段传质系数K H 、物料与空气之间的对流传热系数α的测定方法。
二、实验内容1. 在空气流量、温度不变的情况下,测定物料的干燥速率曲线和临界含水量,并了解其影响因素。
2. 测定恒速阶段物料与空气之间的对流传热系数α和传质系数K H 。
三、基本原理干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料,使湿物料中水分蒸发分离的操作。
干燥操作同时伴有传热和传质,而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。
由于物料含水性质和物料形状上的差异,水分传递速率的大小差别很大。
概括起来说,影响传递速率的因素主要有:固体物料的种类、含水量、含水性质;固体物料层的厚度或颗粒的大小;热空气的温度、湿度和流速;热空气与固体物料间的相对运动方式。
目前尚无法利用理论方法来计算干燥速率(除了绝对不吸水物质外),因此研究干燥速率大多采用实验的方法。
干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。
为简化实验的影响因素,干燥实验是在恒定的干燥条件下进行的,即实验为间歇操作,采用大量空气干燥少量的物料,且空气进出干燥器时的状态如温度、湿度、气速以及空气与物料之间的流动方式均恒定不变。
本实验以热空气为加热介质,甘蔗渣滤饼为被干燥物。
测定单位时间内湿物料的质量变化,实验进行到物料质量基本恒定为止。
物料的含水量常用相对与物料总量的水分含量,即以湿物料为基准的水分含量,用ω来表示。
但因干燥时物料总量在变化,所以采用以干基料为基准的含水量X 表示更为方便。
ω与X 的关系为:X =-ωω1(8—1) 式中: X —干基含水量 kg 水/kg 绝干料;ω—湿基含水量 kg 水/kg 湿物料。
物料的绝干质量G C 是指在指定温度下物料放在恒温干燥箱中干燥到恒重时的质量。
洞道式干燥实验20120904(化制)
干燥实验(洞道式)
福州大学化工原理实验室
二○一二年九月修订
福州大学化工原理实验室
实验七 洞道式干燥实验
一 实验目的 五 操作要点
二 实验任务
三 实验原理 四 实验流程
六 数据处理
七 报告要求 八 方案设计
一、实验目的
了解洞道式循环干燥器的结构、基本流程和 操作方法。 掌握物料干燥速率曲线的测定方法。
湿球湿度计示意图
五、实验操作要点
(1)实验前量取试样尺寸(长、宽、高),并记录 绝干试样的质量。
(2)将已知绝干质量的试样放入水中浸泡片刻,让 水分均匀扩散至整个试样,然后取出称取湿试样质量。 (3)检查电子天平是否灵活,并复零位。
(4)往湿球温度计内入适量的加水。
(5)依次开启电源总开关、仪表电源和风机开关, 调节蝶形阀12至预定风速值。适当打开片阀2和13。
了解干燥速率曲线在工业干燥设计中的意义。
二、实验任务
实验任务(1) 在相同介质流速、不同介质温度 下,测定恒定干燥速率曲线。 实验任务(2) 在相同介质温度、不同介质流速 下,测定恒定干燥速率曲线。 实验任务(3) 改变纸浆板厚度,在一定的介质 温度、介质流速下,测定恒定干 燥速率曲线。 温度 变化的比较
了时湿物料的质量 [kg]
六、实验数据处理
横坐标
均含水量。
x
为相应于某干燥速率下的物料的平
x i x i 1 Gs ( i ) Gs ( i 1) 1 x 2 2GC
以
u 为纵坐标,某干燥速率下的湿物料的平
x
为横坐标,即可绘出干燥速率曲线。
均含水量
实验设计方案,用A4复印纸书写。 纸张左侧留2cm装订位置。
洞道干燥实验数据处理洞道干燥实验
洞道干燥实验数据处理洞道干燥实验洞道干燥实验一、实验目的1、熟悉并掌握洞道干燥仪器的原理及操作步骤。
2、掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。
3、学习物料含水量的测定方法。
4、加深对物料临界含水量Xc的概念及其影响因素的理解。
5、计算恒速阶段的干燥速率以及降速阶段干燥速率线斜率。
6、学习用误差分析方法对实验结果进行误差估算。
二、实验原理物料在恒定干燥条件下的干燥过程分为三个阶段:Ⅰ物料预热阶段;Ⅱ恒速干燥阶段;Ⅲ降速阶段图2。
图中AB段处于预热阶段,空气中部分热量用来加热物料。
在随后的第Ⅱ阶段BC,由于物料表面存在自由水分,物料表面温度等于空气的湿球温度tw,传入的热量只用来蒸发物料表面的水分,物料含水量随时间成比例减少,干燥速率恒定且较大。
到了第Ⅲ阶段,物料中含水量减少到某一临界含水量时,由于物料内部水分的扩散慢于物料表面的蒸发,不足以维持物料表面保持润湿,则物料表面将形成干区,干燥速率开始降低,含水量越小,速率越慢,干燥曲线CD逐渐达到平衡含水量X而终止。
干燥速率曲线只能通过实验测得,因为干燥速率不仅取决于空气的性质和操作条件,而且还受物料性质、结构以及所含水分的性质的影响。
干燥速率为单位时间内在单位面积上汽化的水分质量,用微分式表示,则为*图1 干燥速率曲线udw(kg/m3s) (1) Ad22式中:u ——干燥速率[kg/ms] A ——干燥表面[m] d ——相应的干燥时间[s]dw——汽化的水分量[kg]因为式中:Gcdw G cdxu所以式(1)可改写为GdxG xdwc c (2) Ad Ad A——湿物料中绝干物料的质量[kg]x ——湿物料含水量[kg水/kg绝干料] 负号表示物料含水量随干燥时间的增加而减少。
Gs(i) G cGs(i 1) G c Gc x Gc Gs(i) G s(i 1) (3) GGcc式中:Gs(i)、Gs(i 1)——分别为 时间间隔内开始和终了时湿物料的质量[kg]图2中的横坐标x为相应于某干燥速率下的物料的平均含水量。
过程工程原理实验(甲)——计算机远程控制干燥实验
课程名称: 过程工程原理实验(甲) 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称: 计算机远程控制干燥实验 实验类型: 同组学生姓名:一、实验目的和要求1、了解洞道式干燥装置的结构、流程及其操作方法。
2、作出物料在恒定干燥条件下的干燥特性曲线( ~X ,X U ~),并求出临界含水量X C 、平衡含水量X *及恒速阶段的干燥速度U 恒速。
3、求出恒速阶段的传质系数k H 和传热系数α。
4、改变气温或气速等操作条件,做出不同空气参数下的干燥特性曲线,同时求出各自的临界含水量、平衡含水量以及恒速阶段的干燥速度、传质系数和传热系数。
二、实验装置实验装置为洞道敞开式干燥装置,如下图1所示,风机将空气送入预热室进行预热,冷空气经电加热到T 1温度后,进入干燥室将热能供给物料,然后直接排放至大气。
空气的流量由孔板流量计测量,孔板两端差压用差压变送器测量,其中孔板的孔径为Φ34mm ,风管内径为Φ68mm ,干燥室截面积0.1*0.1m 2,空气流量由电动调节阀经计算机在线控制调节。
系统内空气温度由铜-—康铜热电偶测定,干燥室内空气入口及出口的干球温度由传感器8、10测量,温度传感器7测量干燥室出口的湿球温度.空气进口温度T 1采用计算机自动控制。
物料重量变化由重量传感器测量并由计算机检测显示.实验报告专业:姓名:学号: 日期:地点:三、实验原理干燥是利用热量去湿的一种方法,它不仅涉及到气、固两相间的传热与传质,而且涉及到湿分以气态 或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。
由于物料的含水性质和物料形状的差异,水分传递速率的大小差别很大,概括起来,它受到物料及其含水性质,干燥介质的性质、流速,干燥介质与湿物料接触方式等各种因素的影响。
目前对干燥机理的研究尚不够充分,干燥速度的数据还主要依靠实验.物料中所含湿分性质不同,反映在物料的干燥上,其过程的变化也必各异.为了减少影响因素,本实验将湿物料在恒定干燥条件下(即干燥介质空气的温度、湿度、速度以及与物料接触的情况均维持恒定)进行干燥。
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洞道干燥实验装置说明书天津大学化工基础实验中心2013.06一、实验目的1.练习并掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。
2.练习并掌握物料含水量的测定方法。
3.通过实验加深对物料临界含水量Xc概念及其影响因素的理解。
4.练习并掌握恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。
5.学会用误差分析方法对实验结果进行误差估算。
二、实验内容1.在固定空气流量和空气温度条件下,测绘某种物料的干燥曲线、干燥速率曲线和该物料的临界含水量。
2.测定恒速干燥阶段该物料与空气之间的对流传热系数。
三、实验原理当湿物料与干燥介质接触时,物料表面的水分开始气化,并向周围介质传递。
根据介质传递特点,干燥过程可分为两个阶段。
第一阶段为恒速干燥阶段。
干燥过程开始时,由于整个物料湿含量较大,其物料内部水分能迅速到达物料表面。
此时干燥速率由物料表面水分的气化速率所控制,故此阶段称为表面气化控制阶段。
这个阶段中,干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化,物料表面温度维持恒定(等于热空气湿球温度),物料表面的水蒸汽分压也维持恒定,干燥速率恒定不变,故称为恒速干燥阶段。
第二阶段为降速干燥阶段。
当物料干燥其水分达到临界湿含量后,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,干燥速率由水分在物料内部的传递速率所控制。
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逐降低,干燥速率不断下降,故称为降速干燥阶段。
恒速段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、湿度和流速以及空气与固体物料间的相对运动方式等。
恒速段干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。
本实验在恒定干燥条件下对帆布物料进行干燥,测绘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。
1.干燥速率测定 ττ∆∆≈=S W Sd dW U '' (1) 式中:U —干燥速率,kg /(m 2·h ); S —干燥面积,m 2,(实验室现场提供); τ∆—时间间隔,h ;'W ∆—τ∆时间间隔内干燥气化的水分量,kg 。
2.物料干基含水量'''Gc Gc G X -=(2) 式中:X —物料干基含水量,kg 水/ kg 绝干物料; 'G —固体湿物料的量,kg ;'Gc —绝干物料量,kg 。
3. 恒速干燥阶段对流传热系数的测定tww tw r t t Sd r dQ Sd dW Uc )(''-===αττ wtwt t r Uc -⋅=α (3) 式中:α—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·℃); Uc —恒速干燥阶段的干燥速率,kg/(m 2·s ); w t —干燥器内空气的湿球温度,℃; t —干燥器内空气的干球温度,℃; tw r —w t ℃下水的气化热,J/ kg 。
4.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:2732730t tV V t t ++⨯= (4)式中:t V —干燥器内空气实际流量,m 3/ s ; 0t —流量计处空气的温度,℃;t V —常压下t 0℃时空气的流量,m 3/ s ;t —干燥器内空气的温度,℃。
ρPA C V t ∆⨯⨯⨯=2000 (5)204d A π=(6) 式中:C 0--流量计流量系数,C 0=0.65d 0—节流孔开孔直径,d 0=0.035 m A 0--节流孔开孔面积,m 2;ΔP —节流孔上下游两侧压力差,Pa ; ρ—孔板流量计处0t 时空气的密度,kg/m 3。
四、实验装置基本情况1.实验装置基本情况洞道尺寸:长1.16 m 宽0.190 m 高0.24m加热功率:500w-1500w 空气流量:1-5m 3/min 干燥温度:40-120℃ 重量传感器显示仪:量程(0-200g ); 。
干球温度计、湿球温度计显示仪:量程(0-150℃) 孔板流量计处温度计显示仪:量程(0-100℃) 孔板流量计压差变送器和显示仪:量程(0-10Kpa ) 电子秒表绝对误差0.5秒2. 洞道式干燥器实验装置仪表面板图(见图二)图二 洞道式干燥器实验装置面板图3.洞道式干燥器实验装置流程示意图(见图一)图一洞道式干燥器实验装置流程示意图1-废气排出阀;2-废气循环阀;3-空气进气阀;4-洞道干燥器;5-风机;6-干燥物料;7-重量传感器;8-干球温度计;9-孔板流量计;10-湿球温度计;11-空气进口温度计;12-加热器;13-干球温度显示控制仪表;14-湿球温度显示仪表;15-进口温度显示仪表;16-流量压差显示仪表;17-重量显示仪表;五、实验操作方法△手动操作1.将干燥物料(帆布)放入水中浸湿,将放湿球温度计纱布的烧杯装满水。
2.调节送风机吸入口的蝶阀3到全开的位置后启动风机。
3.通过废气排出阀1和废气循环阀2调节空气到指定流量后,开启加热电源。
在智能仪表中设定干球温度,仪表自动调节到指定的温度。
4.在空气温度、流量稳定条件下,读取重量传感器测定支架的重量并记录下来。
5.把充分浸湿的干燥物料(帆布)6固定在重量传感器7上并与气流平行放置。
6.在系统稳定状况下,记录干燥时间每隔3分钟时干燥物料减轻的重量,直至干燥物料的重量不再明显减轻为止。
7.可以改变空气流量和空气温度,重复上述实验步骤并记录相关数据。
8. 实验结束时,先关闭加热电源,待干球温度降至常温后关闭风机电源和总电源。
一切复原。
△计算机操作1.将实验设备上数据采集线连接到计算机指定接口处。
启动计算机,进入windows后,双击桌面文件“干燥实验”图标,进入“干燥实验计算机采集控制程序”,点击界面,进入主程序。
2. 进入主程序后,进行相关操作。
在程序主界面上设定干球温度(红色线框内为实际值,绿色框内为调整数值输入框),启动风机(红按钮是关,绿按钮为开),调节阀门1、2、3到合适位置,然后启动加热开关。
3.待干球温度达到设定值后,从程序主界面进入采集界面,分别称取支架重量和物料绝干重量,将物料浸湿,固定在支架上,关闭洞道干燥器上的取物窗。
同时点击程序上采集键,程序自动采集数据直至试验完成。
4.保存采集数据,保存图像。
关闭加热,待干球温度到常温状态时关闭风机,退出程序。
六、注意事项1.重量传感器的量程为0--200克,精度比较高,所以在放置干燥物料时务必轻拿轻放,以免损坏或降低重量传感器的灵敏度。
2.当干燥器内有空气流过时才能开启加热装置,以避免干烧损坏加热器。
3.干燥物料要保证充分浸湿但不能有水滴滴下,否则将影响实验数据的准确性。
4.实验进行中不要改变智能仪表的设置。
七、实验数据处理举例(仅供参考)1.调试实验的结果调试实验数据见表一,表中符号意义如下:S─干燥面积m2; GC─绝干物料量g; R─空气流量计的读数kPa;To─干燥器进口空气温度℃; t─试样放置处的干球温度℃;t w ─试样放置处的湿球温度℃; GD─试样支撑架的重量g;GT─被干燥物料和支撑架的总重量g; G─被干燥物料的重量g;T ─累计的干燥时间S ; X ─物料的干基含水量kg 水/kg 绝干物料; X AV ─两次记录之间的被干燥物料的平均含水量kg 水/kg 绝干物料; U ─干燥速率kg 水/(s ·m 2)2.数据计算举例:以表一中第i 和i +1组数据为例被干燥物料的重量 G: D i T i G G G -=, ,[g]D 1i T 1i G G G -=++, ,[g]被干燥物料的干基含水量 X: cci i G G G X -=, [kg 水/kg 绝干物料] cc1i 1i G G G X -=++ ,[kg 水/kg 绝干物料] 物料平均含水量 X AV2X X X 1i i AV ++=,[kg 水/kg 绝干物料] 平均干燥速率I1i i 1i 3C 3C T T X X S 10G dT dX S 10G U --⨯⨯-=⨯⨯-=++-- ,[kg 水/(s ·m 2)] 干燥曲线X ─T 曲线,用X 、T 数据进行标绘,见图三。
干燥速率曲线U ─X 曲线,用U 、X AV 数据进行标绘,见图四 。
恒速阶段空气至物料表面的对流传热系数twt 10U t S Q3tw C -⨯γ=∆⨯=α ,[W/(m 2℃)]流量计处体积流量∨t [m 3/h]用其回归式算出。
由流量公式[5]计算 0002t t PA c V ρ∆⨯⨯⨯=其中:c 0-孔板流量计孔流系数,c 0=0.65 A 0-孔的面积 m 2 d 0-孔板孔径 , d 0 =0.040 m P ∆-孔板两端压差,Kpa t V - 空气入口温度(及流量计处温度)下的体积流量,m 3/h ; 0t ρ-空气入口温度(及流量计处温度)下密度,Kg/m 3。
干燥试样放置处的空气流量 0273273t tV V t ++⨯=[m 3/h]干燥试样放置处的空气流速 A3600Vu ⨯= ,[m /s]以表一实验数据为例进行计算i =1 i +1=2 G T ,i =201.1[g] G T ,i +1=199.5[g] G D =101.3[g] 由式(1)(2)得: G i =99.8[g] G i +1=98.2[g] G C =30.6[g] 由式(3)(4)得: X i =2.2614[kg 水/kg 绝干物料]X i +1=2.2092[kg 水/kg 绝干物料]由式(5)得: X AV =2.2353[kg 水/kg 绝干物料]S =2×0.145×0.082=0.02378[m 2] T i =0 [s], T i +1=180 [s]由式(6)得: U =3.738×10-4 [kg 水/(s ·m 2)]3.实验数据记录表及相关图象 表一 实验数据记录及整理结果0.00.51.01.52.02.520406080100120140时间(分)X (k g /k g )图三 实验装置干燥曲线干燥速率曲线0.01.02.03.04.05.06.00.00.51.01.52.02.5X AV (kg/kg)U ×10-4(k g /s ·M 3图四 实验装置干燥速率曲线。