1、1、實(shí)驗(yàn)?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。2、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)濕物料與干燥介質(zhì)相接觸時(shí)，物料表面的水分開始?xì)饣⑾蛑車橘|(zhì)傳遞。根據(jù)干燥過程中不同時(shí)期的特點(diǎn)，干燥過程可分為兩個(gè)階段。第一個(gè)階段為恒速干燥階段。在過程開始時(shí)，由于整個(gè)物料的濕含量較大，其內(nèi)部的水分能迅速地到達(dá)物料表面。因此，干燥速率為物料表面上水分的氣化速率所控制，故此階段亦稱為表面氣化控制階段。在此階段，干燥介質(zhì)傳給物料的熱量全部用于水

2、分的氣化，物料表面的溫度維持恒定（等于熱空氣濕球溫度），物料表面處的水蒸汽分壓也維持恒定，故干燥速率恒定不變。第二個(gè)階段為降速干燥階段，當(dāng)物料被干燥達(dá)到臨界濕含量后，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，干燥速率為水分在物料內(nèi)部的傳遞速率所控制。故此階段亦稱為內(nèi)部遷移控制階段。隨著物料濕含量逐漸減少，物料內(nèi)部水分的遷移速率也逐漸減少，故干燥速率不斷下降。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??；空氣的溫度、濕度和流速；空氣與固體物料間的相對運(yùn)動方式。恒速段的干燥速率和臨界含水量

3、是干燥過程研究和干燥器設(shè)計(jì)的重要數(shù)據(jù)。本實(shí)驗(yàn)在恒定的干燥條件下對帆布物料進(jìn)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/Sd?W/S?U-干燥速率，kg/（m2.h） S-干燥面積，m2? -時(shí)間間隔，h?W-?時(shí)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/Sd=dQ/rtwSd=（t-tw）/rtw= Uc rtw /（t-tw）

4、-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(shí)際體積流量的計(jì)算Vt=Vt0×（273+t）/（273+ t0）Vt-干燥器內(nèi)空氣實(shí)際流量，m3/ s；t0-流量計(jì)處空氣的溫度，?；Vt0-常壓下t0?時(shí)空氣的流量，m3/ s；t-干燥器內(nèi)空氣的溫度，?。Vt0=C0×A0×(2×?p/0.5A0=d20/4C0-流量計(jì)流量系數(shù)，C0=0.67A0-節(jié)流孔開孔面積，m2

5、； d0-節(jié)流孔開孔直徑， 第14套d0=0.0500 m，第5-8套d0=0.0450 m；P-節(jié)流孔上下游兩側(cè)壓力差，Pa；-孔板流量計(jì)處t0時(shí)空氣的密度，kg/m3。3、實(shí)驗(yàn)裝置流程1.實(shí)驗(yàn)裝置圖1中壓風(fēng)機(jī)；2孔板流量計(jì)；3空氣進(jìn)口溫度計(jì)；4重量傳感器；5被干燥物料；6加熱器；7干球溫度計(jì)；8濕球溫度計(jì)；9洞道干燥器；10.廢氣排出閥；11廢氣循環(huán)閥；12新鮮空氣進(jìn)氣閥；13壓力變送器。2、主要設(shè)備及儀器? 鼓風(fēng)機(jī)：MY250W，250W；? 電加熱器：4.5KW；? 干燥室：180mm×180mm×1250mm；? 干燥物料：濕毛氈；? 稱重傳感器：YZ108A型，

6、0300g4、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)1. 實(shí)驗(yàn)步驟a. 打開儀表控制柜上的儀表電源開關(guān)，開啟儀表。b. 打開儀表控制柜上的風(fēng)機(jī)電源開關(guān)，開啟風(fēng)機(jī)，這時(shí)加熱管停止按鈕燈亮。c. 按下加熱管啟動按鈕，剛開始加熱時(shí)，打開加熱管電源開關(guān)，可通過儀表實(shí)現(xiàn)自動控制。d. 將毛氈加入一定的水并使其潤濕均勻，注意水量不能過多或過少。e. 當(dāng)干燥時(shí)溫度恒定在70oC時(shí)，將濕毛氈小心的懸掛于稱重傳感器上。f. 記錄時(shí)間和毛氈和剩余水的重量，即為重量顯示儀的讀數(shù)，每兩分鐘記錄一次數(shù)據(jù)；每兩分鐘記錄一次干球溫度和濕球溫度。g. 待毛氈恒重時(shí)，按下停止按鈕，停止加熱，注意保護(hù)傳感器，一定要非常小心的取下毛氈。h. 等20分

7、鐘后待干球溫度降到30?時(shí)關(guān)閉風(fēng)機(jī)、儀表電源，清理實(shí)驗(yàn)設(shè)備。2. 注意事項(xiàng)1、必須先開風(fēng)機(jī)再開加熱器，否則加熱管會被燒壞。2、特別注意傳感器是非常精密的儀器，且其負(fù)荷量僅為300g，放毛氈時(shí)必須十分小心，絕對不能用力下拉或上提，否則會嚴(yán)重?fù)p壞稱重傳感器導(dǎo)致不能在使用。3、風(fēng)量不得低于50m3/h,否則會使風(fēng)量過小而燒壞加熱管。5、原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)托盤重量：22.3 g 氈布絕干質(zhì)量：Gc=11.7 g溫度： 70.0 ? 干燥面積：A= 0.02785 m2時(shí)間(min總質(zhì)量(g干球溫度(?濕球溫度(?時(shí)間(min總質(zhì)量(g干球溫度(?濕球溫度(?271.465.838.53241.870.842

8、.3469.270.440.83439.066.441.0664.267.640.03638.070.342.9863.267.440.63836.069.042.11061.670.641.34035.766.942.51258.967.140.44236.571.243.31461.469.541.54436.268.541.71657.869.641.14636.067.241.61855.766.440.54835.071.642.52053.371.242.05034.067.541.22252.568.140.95234.269.542.02448.461.941.05434.17

9、0.942.52645.171.342.05634.367.041.22844.167.541.05834.068.842.13044.368.341.76034.470.942.46、數(shù)據(jù)處理X=(G- Gc/Gc=(71.4-22.3-11.7/11.7=3.197 /(Kg水/kg絕干料時(shí)間(min 干基含水量X (Kg水/kg絕干料U(g/(m2·min時(shí)間(min干基含水量X (Kg水/kg絕干料U(g/(m2·min23.19749.12320.66723.1643.00947.39340.42721.4362.58145.66360.34219.6982.49

10、643.93380.17117.96102.35942.20400.14516.23122.12840.46420.21414.50142.34238.73440.18812.77162.03437.00460.17111.04181.85535.27480.0859.310201.65033.545007.579221.58131.81520.0175.848241.23130.08540.0094.117260.94928.35560.0262.386280.86326.625800.655300.88024.89600.034-1.075 根據(jù)上表值可繪圖得： 干燥曲線由圖得到X與t的關(guān)

11、系為 X = 0.00103 t2- 0.12104 t+ 3.50489 dX / dt = 0.00206 t - 0.12104當(dāng)t = 2時(shí) dX / dt = 0.00206×2-0.12104 = -0.11692 U = -（Gc / A× dX / dt = - (11.7/0.02785×（- 0.11692）= 49.12 g / (m2·min）然后算出各時(shí)間段的U值，記錄于同一表中。U對X作圖得： 干燥速率曲線 由干燥速率曲線知：Xc=1.85 Kg水/Kg絕干物料。7、結(jié)果分析與討論1 毛氈在流動的熱空氣中不是很穩(wěn)定，有震動，傳感器又敏感，造成毛氈的稱重有一定的偏差，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差的產(chǎn)生。2 空氣流動時(shí)的波動，使實(shí)驗(yàn)中溫度不穩(wěn)定，也可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差。3 空氣流速變大或溫度升高將導(dǎo)致恒定干燥速度變大，臨界含水量變小。4 恒速干燥過程和降速干燥過程界限不是很明顯，導(dǎo)致臨界含水量的值不準(zhǔn)確，有一定的誤差。5 在從電腦上讀取數(shù)據(jù)時(shí)，由于數(shù)據(jù)有時(shí)候會存在波動，導(dǎo)致不能準(zhǔn)確讀取，也給實(shí)驗(yàn)帶來了一定的影響。6 每兩分鐘讀數(shù)時(shí)，把握的時(shí)間較短，讀數(shù)也有一定的偏差。7 計(jì)算時(shí)估算產(chǎn)生的偏差。8、思考題解答1 毛氈含水是什么性質(zhì)