KH-GZ/DD洞道干燥實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>
1.練習(xí)并掌握干燥曲線(xiàn)和干燥速率曲線(xiàn)的測(cè)定方法。
2.練習(xí)并掌握物料含水量的測(cè)定方法。
3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)物料臨界含水量Xc概念及其影響因素的理解。
4.練習(xí)并掌握恒速干燥階段物料與空氣之間對(duì)流傳熱系數(shù)的測(cè)定方法。
5.學(xué)會(huì)用誤差分析方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行誤差估算。
KH-GZ/DD洞道干燥實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
1.在固定空氣流量和空氣溫度條件下,測(cè)繪某種物料的干燥曲線(xiàn)、干燥速率曲線(xiàn)和該物料的臨界含水量。
2.測(cè)定恒速干燥階段該物料與空氣之間的對(duì)流傳熱系數(shù)。
KH-GZ/DD洞道干燥實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)原理:
當(dāng)濕物料與干燥介質(zhì)接觸時(shí),物料表面的水分開(kāi)始?xì)饣⑾蛑車(chē)橘|(zhì)傳遞。根據(jù)介質(zhì)傳遞特點(diǎn),干燥過(guò)程可分為兩個(gè)階段。
第一階段為恒速干燥階段。干燥過(guò)程開(kāi)始時(shí),由于整個(gè)物料濕含量較大,其物料內(nèi)部水分能迅速到達(dá)物料表面。此時(shí)干燥速率由物料表面水分的氣化速率所控制,故此階段稱(chēng)為表面氣化控制階段。這個(gè)階段中,干燥介質(zhì)傳給物料的熱量全部用于水分的氣化,物料表面溫度維持恒定(等于熱空氣濕球溫度),物料表面的水蒸汽分壓也維持恒定,干燥速率恒定不變,故稱(chēng)為恒速干燥階段。
第二階段為降速干燥階段。當(dāng)物料干燥其水分達(dá)到臨界濕含量后,便進(jìn)入降速干燥階段。此時(shí)物料中所含水分較少,水分自物料內(nèi)部向表面?zhèn)鬟f的速率低于物料表面水分的氣化速率,干燥速率由水分在物料內(nèi)部的傳遞速率所控制。稱(chēng)為內(nèi)部遷移控制階段。隨著物料濕含量逐漸減少,物料內(nèi)部水分的遷移速率逐降低,干燥速率不斷下降,故稱(chēng)為降速干燥階段。
恒速段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(lèi)和性質(zhì)、固體物料層的厚度或顆粒大小、空氣的溫度、濕度和流速以及空氣與固體物料間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式等。恒速段干燥速率和臨界含水量是干燥過(guò)程研究和干燥器設(shè)計(jì)的重要數(shù)據(jù)。本實(shí)驗(yàn)在恒定干燥條件下對(duì)帆布物料進(jìn)行干燥,測(cè)繪干燥曲線(xiàn)和干燥速率曲線(xiàn),目的是掌握恒速段干燥速率和臨界含水量的測(cè)定方法及其影響因素。
1.干燥速率測(cè)定:
式中:U—干燥速率,kg /(m2·h);
S—干燥面積,m2,(實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)提供);
Δr—時(shí)間間隔,h;
ΔW--Δr—時(shí)間間隔內(nèi)干燥氣化的水分量,kg。
2.物料干基含水量:
式中:X—物料干基含水量,kg水/ kg絕干物料;
G—固體濕物料的量,kg;
Gc—絕干物料量,kg。
3. 恒速干燥階段對(duì)流傳熱系數(shù)的測(cè)定:,
式中:a—恒速干燥階段物料表面與空氣之間的對(duì)流傳熱系數(shù),W/(m2·℃);
Uc—恒速干燥階段的干燥速率,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—℃下水的氣化熱,J/ kg。
4.干燥器內(nèi)空氣實(shí)際體積流量的計(jì)算:
由節(jié)流式流量計(jì)的流量公式和理想氣體的狀態(tài)方程式可推導(dǎo)出:
式中:Vt—干燥器內(nèi)空氣實(shí)際流量,m3/ s;
To—流量計(jì)處空氣的溫度,℃;
Vto—常壓下t0℃時(shí)空氣的流量,m3/ s;
T—干燥器內(nèi)空氣的溫度,℃。
,
式中:C0--流量計(jì)流量系數(shù),C0=0.65
d0—節(jié)流孔開(kāi)孔直徑,d0=0.040 m
A0--節(jié)流孔開(kāi)孔面積,m2;
ΔP—節(jié)流孔上下游兩側(cè)壓力差,Pa;
ρ—孔板流量計(jì)處時(shí)空氣的密度,kg/m3。