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《干燥速率曲線的測定實驗》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、序號:35化工原理實驗報告實驗名稱:干燥速率曲線的測定實驗學(xué)院:化學(xué)工程學(xué)院專業(yè):化學(xué)工程與工藝班級:化工09-3班姓名:曾學(xué)禮學(xué)號09402010337同組者姓名:周锃劉翰卿指導(dǎo)教師:張亞靜日期:2011年10月18日一、實驗?zāi)康?.熟悉常壓洞道式(廂式)干燥器的構(gòu)造和操作;2.測定在恒定干燥條件(即熱空氣溫度、濕度、流速不變,物料與氣流的接觸方式不變)下的濕物料干燥曲線和干燥速率曲線;3.測定該物料的臨界濕含量X0;4.掌握有關(guān)測量和控制儀器的使用方法。二、實驗原理當(dāng)濕物料與干燥介質(zhì)相接觸時,物料表面的水分開始氣化,并向周
2、圍介質(zhì)傳遞。根據(jù)干燥過程中不同期間的特點,干燥過程可以分為兩個階段,恒速干燥階段和降速干燥階段。恒速段的干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?。豢諝獾臏囟?,濕度和流速;空氣與固體物料的相對運動方式。恒速段的干燥速率和臨界含水量是干燥過程研究和干燥器設(shè)計的重要數(shù)據(jù)。本實驗在恒定干燥條件下對毛氈物料進行干燥;測定干燥曲線和干燥速率曲線,目的是掌握恒速段干燥速率和臨界含水量的測定方法及其影響因素。1.干燥速率測定:U=dW`/Sdτ≈△W`/S△τU------干燥速率,kg/(m2.
3、h)S------干燥面積,m2△τ------時間間隔,h△W`------△τ時間間隔內(nèi)干燥氣化的水分量,kg2.物料干基含水量:X=(G`-Gc`)/Gc`X------物料干基含水量,kg水/kg絕干物料G`------固體濕物料的量,kgGc`------絕干物料量,kg3.恒速干燥階段,物料表面與空氣之間對流傳熱系數(shù)的測定Uc=dW`/Sdτ=dQ`/rtwSdτ=α(t-tw)/rtwα=Ucrtw/(t-tw)α------恒速干燥階段物料表面與空氣之間的對流傳熱系數(shù),W/(m2.℃)Uc-------恒速干燥
4、階段的干燥速率,kg/(m2.s)tw-------干燥器內(nèi)空氣的濕球溫度,℃t-------干燥器內(nèi)空氣的干球溫度,℃rtw------tw℃下水的氣化熱,j/kg4.干燥器內(nèi)空氣實際體積流量的計算Vt=Vt0×(273+t)/(273+t0)Vt------干燥器內(nèi)空氣實際流量,m3/s;t0------流量計處空氣的溫度,℃;Vt0------常壓下t0℃時空氣的流量,m3/s;t-------干燥器內(nèi)空氣的溫度,℃。Vt0=C0×A0×(2×△p/ρ)0.5A0=πd20/4C0-------流量計流量系數(shù),C0=0.
5、67A0-------節(jié)流孔開孔面積,m2;d0-------節(jié)流孔開孔直徑,第1—4套d0=0.0500m,第5-8套d0=0.0450m;ΔP-------節(jié)流孔上下游兩側(cè)壓力差,Pa;ρ------孔板流量計處t0時空氣的密度,kg/m3。一、實驗裝置流程示意圖1.裝置流程空氣用風(fēng)機送入電加熱器,經(jīng)加熱的空氣流入干燥室,加熱干燥室中的濕毛氈后,經(jīng)排出管道排入大氣中。隨著干燥過程的進行,物料失去的水分量由稱重傳感器和智能數(shù)顯儀表記錄下來。裝置圖如下圖1干燥裝置圖1.風(fēng)機;2.管道;3.孔板流量計;4.加熱器;5.廂式干燥器
6、;6.氣流均布器;7.稱重傳感器;8.濕毛氈;9.玻璃視鏡門;10.儀控柜;11.蝶閥2.主要設(shè)備及儀器(1)鼓風(fēng)機:MY250W,250W(2)電加熱器:4.5KW(3)干燥室:180mm×180mm×1250mm(4)干燥物料:濕毛氈(5)稱重傳感器:YZ108A型,0~300g二、實驗步驟1.打開儀表控制柜上的儀表電源開關(guān),開啟儀表。2.打開儀表控制柜上的風(fēng)機電源開關(guān),開啟風(fēng)機,這時加熱管停止按鈕燈亮。3.按下加熱管啟動按鈕,啟動加熱管電源,剛開始加熱時,打開加熱管電源開關(guān),可通過儀表實現(xiàn)自動控制及調(diào)節(jié)旋鈕實現(xiàn)手動控制干
7、球溫度。其方法是:(1)手動控制時,將手動切換開關(guān)打到手動位置,通過調(diào)節(jié)手動旋鈕即可對加熱管電壓實現(xiàn)控制,從而控制干球溫度;(2)自動控制時,將手自動切換開關(guān)打到自動位置,這時可通過儀表對加熱管的電壓進行控制,從而也實現(xiàn)了對干球溫度的控制。干燥室溫度要求恒定在70℃。1.將毛氈加入一定量的水并使其濕潤均勻,注意水量不能過多或過少。2.當(dāng)干燥室溫度恒定在70℃時,將毛氈十分小心的懸掛于稱重傳感器下的托盤上。放置時要特別小心不能下拉,因為傳感器非常精密的儀器,其測量上限為300g。3.記錄時間,毛氈和剩余水的重量,每分鐘記錄一次數(shù)
8、據(jù);每兩分鐘記錄一次干球溫度和濕球溫度。4.待毛氈恒重時,即為實驗終了,按下停止按鈕,停止加熱,注意稱重傳感器小心取下毛氈。5.等干球溫度下降到30℃左右時關(guān)閉風(fēng)機電源,關(guān)閉儀表電源,清理實驗設(shè)備。一、實驗注意事項1.必須先開風(fēng)機,后開加熱器,否則加熱管可能會被燒壞。2.特別