化工原理干燥实验Word格式文档下载.docx
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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。
四、实验步骤
(一)实验前的准备工作
1.将被干燥物料试样进行充分的浸泡。
2.向湿球温度湿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。
3.将被干燥物料的空支架安装在洞道内。
4.调节新空气入口阀到全开的位置。
(二)装置的实验操作方法
1.按下电源开关的绿色按键,在按风机开关按钮,开动风机。
2.调节三个蝶阀到适当的位置,将空气流量调至所需读数。
3.在温度显示控制仪表上,利用(<,>,︿)键调节实验所需温度值,sv窗口显示,此时pv窗口所显示的即为干燥器的干球温度值,按下加热开关,让电热器通电。
4.干燥器的流量和干球温度恒定达5分钟之后,即可开始实验。
此时,读取数字显示仪的读数作为试样支撑架的重量(GD)。
5.将被干燥物料试样从水盆内取出,控去浮挂在其表面上的水份(使用呢子物料时,最好用力挤去所含的水分,以免干燥时间过长。
将支架从干燥器内取出,再将支架插入试样内直至尽头)。
6.将支架连同试样放入洞道内,并安插在其支撑杆上。
注意:
不能用力过大,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。
然后每隔一段时间记录数据一次(记录总重量和时间),直至减少同样时间重量的减少是恒速阶段所用时间的8倍时,即可结束实验。
最后若发现时间已过去很长,但减少的重量还达不到所要求的克数,则可立即记录数据。
注意:
放入物料后不要在点击〈读取操作条件〉,那样会使实验程序进入错误状态,无法正常数据的采集和处理。
五、实验数据记录与处理
表一:
洞道干燥实验原始数据表
干球温度:
湿球温度:
空气进口温度:
空气流量:
支架重量:
绝干物料量:
干燥物料面积:
洞道面积:
序号
累计时间T
总重量G
干基含水量X
平均含水量XAV
干燥速率U
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
六、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.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,请再按一下使其弹起,不再处于导通状态。
附录:
(一)调试实验的结果
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,[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,[℃]
tw─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]
XAV─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·
m2)]
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:
,[g]
(1)
,[g]
(2)
被干燥物料的干基含水量X:
,[kg水/kg绝干物料](3)
,[kg水/kg绝干物料](4)
两次记录之间的平均含水量XAV
,[kg水/kg绝干物料](5)
两次记录之间的平均干燥速率
,[kg水/(s·
m2)](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、XAV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
,[W/(m2℃)](7)
流量计处体积流量∨t[m3/h]用其回归式算出。
由流量公式[1]计算
其中,c0-孔板流量计孔流系数,c0=0.65
A0-孔的面积m2
d0-孔板孔径,d0=0.040m
-空气入口温度(及流量计处温度)下的体积流量,m3/h;
-孔板两端压差,Kpa
-空气入口温度(及流量计处温度)下密度,Kg/m3。
干燥试样放置处的空气流量
,[m3/h](9)
干燥试样放置处的空气流速
,[m/s](10)
(2)数据:
以表1实验数据为例进行计算(见表2)
i=1
i+1=2
GT,i=185.6[g]
GT,i+1=184.1[g]
GD=98.3[g]
由式
(1)
(2)得:
Gi=87.3[g],Gi+1=85.8[g]
GC=20.9[g]
由式(3)(4)得:
Xi=3.1770[kg水/kg绝干物料]
Xi+1=3.1053[kg水/kg绝干物料]
由式(5)得:
XAV=3.1411[kg水/kg绝干物料]
S=2×
0.139×
0.078=0.021684[m2]
Ti=0[s],Ti+1=180[s]
由式(6)得:
U=3.611×
10-4[kg水/(s·
七、思考题
预习报告思考题:
1.在60~70℃的空气流中干燥,经过相当长的时间,能否得到绝干物料?
为什么?
通常要获得绝干物料采用什么方法?
2.干球温度和湿球温度有何区别?
随着湿度的增加,干球温度与湿球温度差值如何变化?
它们之间关系如何表达?
3.开车时,新空气入口阀、风机、空气加热器开启顺序如何?
停车时,新空气入口阀、风机、空气加热器关闭顺序如何?
实验报告思考题:
1.本次实验中,阀门的变化与流量之间的关系如何?
本次实验如何实现对废气进行循环利用?
2.测定干燥速率曲线有何意义?
它对设计干燥器及指导生产有些什么帮助?
3.临界含水量和平衡含水量如何定义?
本次实验中临界含水量约为多少?
平衡含水量值为多少?
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- 化工 原理 干燥 实验