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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。

⒍ 将支架连同试样放入洞道内,并安插在其支撑杆上并与气流平行放置。

注意:不能用力过大,避免使传感器受损。

7.立即按下秒表开始计时,并记录显示仪表的显示值。

然后每隔一段时间(3分钟)记录一次数据(记录总重量和时间),直至干燥物料的重量不再明显减轻为止(重量变化小于0.1克)。

⒏ 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。

⒐ 实验完毕,一切复原。

四、注意事项
⒈ 重量传感器的量程为(0--200克),精度较高。

在放置干燥物料时务必要轻拿轻放,以免损坏仪表。

⒉ 干燥器内必须有空气流过才能开启加热,防止干烧损坏加热器,出现事故。

⒊ 干燥物料要充分浸湿,但不能有水滴自由滴下,否则将影响实验数据的正确性。

⒋ 实验中不要改变智能仪表的设置。

五、数据处理实例
计算实例:
空气物理性质的确定:
流量计处空气温度t o=(℃),查表得空气密度ρ=(Kg/m3)
湿球温度t w=40(℃),t w℃下水的气化热(kJ/ kg) γtw=2600。

以第一组数据为例
1、计算干基含水量X=(总重量G T-框架重量G D-绝干物料量G C)/绝干物料量G C =(kg/kg)
2、计算平均含水量 X AV=两次记录之间的平均含水量=+/2
=(kg水/kg绝干物料)
3、计算干燥速率U=-(绝干物料量GC/干燥面积S)*(△X/△T)
=-(*)* [kg/(s·m2)]
4、绘制干燥曲线(X—T曲线)和干燥速率曲线(U—X AV曲线)
5、计算恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数α[W/m 2
℃] w
tw t t r Uc -=
1000
**α
Uc —恒速干燥阶段的干燥速率,kg/(m 2
•s )=
γtw —t w ℃下水的气化热,kJ/ kg 。

查表P351,t c -t=374-40=334℃.查表得,γtw =2600 α=**2600*1000/(60-40)=
6、计算干燥器内空气实际体积流量V t (m 3
/ s) 。

8
.4827360
273*
0245.027327300++=++⨯
=t t V V t t 其中: =
V t0—t 0℃时空气的流量,m 3
/ s ;11
.1500
*2*
001256.0*65.02000
=∆⨯⨯⨯=ρ
P
A C V t =
t 0—流量计处空气的温度,t 0=48.8℃;t —干燥器内空气的温度,t =60℃; C 0—流量计流量系数,C 0=; A 0—流量计孔节孔面积,m 2。

001256.004.0*4
14
.34
2200==
=
d A π
d 0—孔板孔径,d 0=0.04 m 。

ΔP —流量计压差,ΔP =500 Pa 。

ρ— t 0时空气密度kg/m 3
,ρ=。

7、计算干燥器内空气流速U (m/s )。

U=V t /A== (m/s )。

其中:A —洞道截面积(m 2) A =*= (m 2
)。

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