文档介绍：该【干燥特性曲线实验报告 】是由【ATONGMU】上传分享，文档一共【5】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【干燥特性曲线实验报告 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。洞道干燥特性曲线测定实验
一、试验目的
了解洞道枯燥装置和流化床枯燥装置的根本构造、工艺流程和操作方法。
学****测定物料在恒定枯燥条件下枯燥特性的试验方法。
把握依据试验枯燥曲线求枯燥速率曲线、恒速阶段枯燥速率、临界含水量、平衡含水量的试验分析方法。
试验争论枯燥条件对于枯燥过程特性的影响。二、根本原理
在设计枯燥器的尺寸或确定枯燥器的生产力量时,被枯燥物料在给定枯燥条件下的枯燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等枯燥特性数据是最根本的技术依据参数。由于实际生产中被枯燥物料的性质千变万化,因此对于大多数具体的被枯燥物料而言,其枯燥特性数据常常需要通过试验测定而取得。
枯燥速率的定义
枯燥速率定义为单位枯燥面积〔供给湿分汽化的面积〕、单位时间内所除去的湿分质量,即:
U=dW
Adt
GdX
=- Ct
Ad kg/(m2s) (11-1)
式中,U-枯燥速率,又称枯燥通量,kg/〔m2s〕;A-枯燥外表积,m2;W-汽化的湿重量,kg;
t -枯燥时间,s;Gc-绝干物料的质量,kg;X-物料湿含量,kg湿分/kg干物料
枯燥速率的测定方法
将电子天平开启,待用。将快速水分测定仪开启,待用。
~1kg的湿物料〔~1kg的黄豆放入60~70℃的热水中泡30min,取出,并用干毛巾吸干外表水分,待用。
开启风机,调整风量至40~60m3/h,翻开加热器加热。待热风温度恒定后〔通常可设定在70~80℃〕,将湿物料参加流化床中,开头计时,每过4min取出10克左右的物料,
同时读取床层温度。将取出的湿物料在快速水分测定仪中测定,得初始质量Gi和终了质量
GiC。则物料中瞬间含水率
X=G
i
G
。
i iC
G
iC
i i i
计算出每一时刻的瞬间含水率X,然后将X对枯燥时间t 作图,如图11-1,即为枯燥曲
线。
图11-1恒定枯燥条件下的枯燥曲线
i
上述枯燥曲线还可以变换得到枯燥速率曲线。由已测得的枯燥曲线求出不同X下的斜率
i
dX
i
dt ,再由式11-1计算得到枯燥速率U,将U对X作图,就是枯燥速率曲线,如图11-2
所示。
枯燥过程分析
图11-2恒定枯燥条件下的枯燥速率曲线
预热段见图11-1的AB段。物料在预热段中,含水率略有下降,温度则升至湿球温度tW,枯燥速率可能呈上升趋势变化,也可能呈下降趋势变化。预热段经受的时间很短。恒速干燥阶段见图11-1中的BC段。该段物料水分不断汽化,含水率不断下降。但由于这一阶段去除的是物料外表附着的非结合水分,水分去除的机理与纯水的一样,故在恒定枯燥条件下,物料外表始终保持为湿球温度tW,传质推动力保持不变,因而枯燥速率也不变。于是,在图11-2中,BC段为水平线。只要物料外表保持足够潮湿,物料的枯燥过程中总处于恒速阶段。而该段的枯燥速率大小取决于物料外表水分的汽化速率,亦即打算于物料外部的空气枯燥条件,故该阶段又称为外表汽化掌握阶段。降速枯燥阶段随着枯燥过程的进展,物料内部水分移动到外表的速度赶不上外表水分的气化速率,物料外表局部消灭“干区”,尽管这时物料其余外表的平衡蒸汽压仍与纯水的饱和蒸汽压一样,但以物料全部外外表计算的枯燥速率因“干区”的消灭而降低,此时物料中的的含水率称为临界含水率,对应图11-2中的C点,称为临界点。过C点以后,枯燥速率渐渐降低至D点,C至D阶段称为降速第一阶段。枯燥到点D时,物料全部外表都成为干区,汽化面渐渐向物料内部移动,汽化所需的热量必需通过已被枯燥的固体层才能传递到汽化面;从物料中汽化的水分也必需通过这一枯燥层才能传递到空气主流中。枯燥速率因热、质传递的途径加长而下降。此外,在点D以后,物料中的非结合水分已被除尽。接下去所汽化的是各种形式的结合水,因而,平衡蒸汽压将渐渐下降,传质推动力减小,枯燥速率也随之较快降低,直至到达点E时,速率降为零。这一阶段称为降速其次阶段。降速阶段枯燥速率曲线的外形随物料内部的结构而异,不肯定都呈现前面所述的曲线CDE外形。对于某些多孔性物料,可能降速两个阶段的界限不是很明显,曲线似乎只有CD段;对于某些无孔性吸水物料,汽化只在外表进展,枯燥速率取决于固体内部水分的集中速率,故降速阶段只有类似DE段的曲线。与恒速阶段
相比,降速阶段从物料中除去的水重量相对少很多,但所需的枯燥时间却长得多。总之,降速阶段的枯燥速率取决与物料本身构造,而与枯燥介质状况关系不大,故降速阶段又称物料内部迁移掌握阶段。
三、,如图:
〔1〕鼓风机:220VAC,550W,最大风量:95m3/h,550W;〔2〕电加热器:;
〔3〕枯燥室;〔4〕枯燥物料:湿黄豆;四、试验步骤
开启风机。翻开仪表掌握柜电源开关,加热器通电加热,床层进口温度要求恒定在70~80℃左右。
将预备好的耐水硅胶/绿豆参加流化床进展试验。
每隔4min取样5~10克左右分析,同时记录床层温度。
待耐水硅胶/绿豆恒重时,即为试验终了,关闭仪表电源。关闭加热电源。
关闭风机,切断总电源,清理试验设备。五、试验报告
试验数据记录
〔1〕洞道
时间/min
重量/g
含水率X
时间/h
斜率
枯燥速率*面积N/kg/h
0
0
-
1
-
2
-
3
37
-
4
-
5
-
6
-
7
-
8
-
9
-
10
34
-
11
-
12
-
13
-
14
-
15
-
16
-
17
-
18
31
-
19
-
20
-
21
-
22
-
23
-
24
-
25
-
27
28
-
29
-
31
-
33
-
35
-
37
-
39
-
41
-
43
24
-
45
-
47
-
52
-
57
-
62
-
67
-
72
-
77
19
-
83
-
90
-
绘制枯燥曲线
依据枯燥曲线作枯燥速率曲线
从枯燥速率曲线可得在洞道枯燥试验中,枯燥的速率是先快速上升,那是预热阶段,预热阶段后是处于一个比较恒定的速率进展枯燥〔试验数据中消灭几个平台〕,统称为恒速阶段;最终是一个降速枯燥阶段,枯燥速率几乎是呈直线下降。
在恒速枯燥阶段消灭几个恒速平台的可能缘由是a、试验系统的误差造成的;b、由
于枯燥物料的不均匀造成速率的波动;c、由于试验器材对试验过程中的温度调整不均匀造成的。
六、思考题
?本试验装置中承受了哪些措施来保持枯燥过程燥恒定赶在条件下进展的?
答:指枯燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式,都在整个枯燥过程中均保持恒定。
假设在试验中用大量的空气枯燥少量物料,则可以认为湿空气在枯燥过程中的温度、湿度均不变。本试验中,固定蝶阀使流速固定在120m3/h;密封枯燥厢并利用加热保持温度恒定在75℃;湿料铺平湿毛毡后,枯燥介质与湿料的接触方式也恒定。?掌握降速枯燥阶段枯燥速率的因素是什么?
答:掌握恒速枯燥阶段速率的因素是物料外表水分的气化速率,亦即打算于物料外部的空气枯燥条件,也成为外表气化掌握阶段。掌握降速枯燥阶段枯燥速率的因素是物料本身构造、外形、尺寸,也称物料内部迁移掌握阶段。,再启动加热器?试验过程中干、湿球温度计是否变化?为什么?如何推断试验已完毕?
答:〔1〕先启动风机,再启动加热器是为了防止加热管倍烧坏。
在理论上的干、湿球温度是不变的,但试验中,干球温度没怎么变,比较稳定。湿球温度却缓慢上升,估量是由于枯燥的速率不断下降,使得气体湿度降低,从而温度发生变化。
当物料的质量是恒重时,即前后几次质量不变,即是试验已完毕。
,枯燥速率曲线有何变化?恒速枯燥速率、临界湿含量又如何变化?为什么?
答:假设加大热空气流量,枯燥速率曲线起始点将上升,下降幅度变大,并且到达临街含水量的时间会缩短,临界含水率降低。这是由于风速增加后,加快热空气的排湿力量。