洞道式干燥實驗化制第一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日一實驗?zāi)康亩嶒炄蝿?wù)三實驗原理四實驗流程五操作要點六數(shù)據(jù)處理七報告要求八方案設(shè)計實驗七洞道式干燥實驗福州大學(xué)化工原理實驗室第二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日一、實驗?zāi)康牧私舛吹朗窖h(huán)干燥器的結(jié)構(gòu)、基本流程和操作方法。掌握物料干燥速率曲線的測定方法。了解干燥速率曲線在工業(yè)干燥設(shè)計中的意義。第三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日二、實驗任務(wù)實驗任務(wù)（1）在相同介質(zhì)流速、不同介質(zhì)溫度下，測定恒定干燥速率曲線。實驗任務(wù)（2）在相同介質(zhì)溫度、不同介質(zhì)流速下，測定恒定干燥速率曲線。實驗任務(wù)（3）改變紙漿板厚度，在一定的介質(zhì)溫度、介質(zhì)流速下，測定恒定干燥速率曲線。

溫度變化的比較

介質(zhì)流速變化的比較

物料厚度變化的比較第四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日不同干燥條件氣速溫度物料第1套高(3m/s)高(90℃)厚第2套高(3m/s)低(70℃)厚第3套高(3m/s)高(90℃)薄第4套低

(2.5m/s)高(90℃)厚第五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日二、實驗任務(wù)每個小組選擇其中一個實驗條件進行實驗實驗報告綜合4個小組的實驗結(jié)果，繪制恒定干燥速率曲線，將第2套、第3套、第4套的干燥速率曲線分別與第1套比較。第六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日干燥是利用熱量去濕的一種方法，它不僅涉及到氣、固兩相間的傳熱與傳質(zhì)，而且涉及到濕分以氣態(tài)或液態(tài)的形式自物料內(nèi)部向表面?zhèn)髻|(zhì)的機理。由于物料的含水性質(zhì)和物料形狀的差異，水分傳遞速率的大小差別很大，概括起來，它受到物料及其含水性質(zhì)，干燥介質(zhì)的性質(zhì)、流速，干燥介質(zhì)與濕物料接觸方式等各種因素的影響。

目前對干燥機理的研究尚不夠充分，干燥速度的數(shù)據(jù)還主要依靠實驗。

三、實驗原理第七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日

若將濕物料置于一定的干燥條件下，如一定的溫度、濕度和氣速的空氣流中，測定被干燥物料的質(zhì)量和溫度隨時間的變化關(guān)系，則得圖1所示的曲線，即物料含水量—時間曲線和物料溫度—時間曲線。在圖1中物料含水量曲線對時間的斜率就是干燥速率，若干燥速率對物料含水量進行標繪可得圖2所示的干燥速率曲線。三、實驗原理第八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日圖1干燥曲線

圖2干燥速率曲線

干燥速率曲線只能通過實驗測得，因為干燥速率不僅取決于空氣的性質(zhì)和操作條件，而且還受物料性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及所含水分性質(zhì)的影響。三、實驗原理第九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日123456789101211131-風(fēng)機，2-片式閥門（排出空氣），3-入口溫度計，4-孔板流量計，5-電加熱器，6-電器面板，7-干球溫度計，8-濕球溫度計，9-電子天平，10-干燥室，11-出口溫度計，12-風(fēng)速調(diào)節(jié)閥，13-片式閥門（吸入空氣）四、實驗流程圖第十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日空氣由風(fēng)機輸送，經(jīng)孔板流量計、再經(jīng)電加熱器后流過干燥室，然后回入風(fēng)機循環(huán)使用，空氣流動方向如上頁圖中箭頭所示。四、實驗流程圖注意：空氣流速由風(fēng)速調(diào)節(jié)閥12(碟形閥)調(diào)節(jié)。任何時候這個閥都不允許全關(guān)！為什么？

本實驗設(shè)備還可以使用計算機進行數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理，其操作過程如下頁所述。第十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日操作方法開動干燥設(shè)備，啟動計算機，雙擊桌面上的“干燥實驗”圖標，按計算機的提示操作并輸入資料，即可開始實驗。同時計算機會實時顯示溫度和干燥曲線。數(shù)據(jù)采集與處理第十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日干燥室及試樣的準備試樣天平試樣架重量傳感器實驗前將已知絕干質(zhì)量的試樣放入水中浸泡片刻，讓水分均勻擴散至整個試樣，然后稱取濕試樣質(zhì)量（約吸水60g）。待干燥系統(tǒng)溫度穩(wěn)定后，打開干燥室的門將濕試樣放入。第十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日加熱2加熱1儀表電源風(fēng)機開關(guān)入口溫度出口溫度總電源開關(guān)干球溫度濕球溫度孔板壓差電流表電器面板及加熱控制依次開啟電源總開關(guān)、儀表電源和風(fēng)機開關(guān)，在干球溫度顯示面板上設(shè)定實驗所需的溫度值。按下加熱1和加熱2開關(guān)，開始加熱。第十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日電器面板及加熱控制加熱1由智能數(shù)顯調(diào)節(jié)儀控制，加熱2通過組合開關(guān)由手動控制，用作起動或冬季輔助加熱。當干球溫度計顯示值接近設(shè)定值時，關(guān)閉加熱2，使加熱溫度平穩(wěn)，如果加熱2關(guān)閉后長期達不到控制溫度(欠溫控制)則應(yīng)重開加熱2。相反如果超溫失控，則應(yīng)關(guān)去加熱2乃至加熱1。第十五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日濕球溫度計本裝置是利用干燥室內(nèi)的正壓，使空氣按圖中箭頭方向向外排出，以獲得較高流速，同時濕氣往外排出也可避免系統(tǒng)內(nèi)濕度增加。濕球濕度計示意圖濕度計安裝前應(yīng)檢查圖中A處是否暢通；水從喇叭口加入，注意加至剛到U形管下端頂部為止，不要過多，以避免流入風(fēng)道內(nèi)。實驗過程，視蒸發(fā)情況，中途加水一、二次。

第十六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日（1）實驗前量取試樣尺寸（長、寬、高），并記錄絕干試樣的質(zhì)量。（2）將已知絕干質(zhì)量的試樣放入水中浸泡片刻，讓水分均勻擴散至整個試樣，然后取出稱取濕試樣質(zhì)量。（3）檢查電子天平是否靈活，并復(fù)零位。（4）往濕球溫度計內(nèi)入適量的加水。（5）依次開啟電源總開關(guān)、儀表電源和風(fēng)機開關(guān)，調(diào)節(jié)蝶形閥12至預(yù)定風(fēng)速值。適當打開片閥2和13。五、實驗操作要點第十七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日五、實驗操作要點（6）在干球溫度顯示面板上設(shè)定實驗所需的溫度值。按下加熱1和加熱2開關(guān)，開始加熱。待溫度接近預(yù)定溫度時，關(guān)閉加熱2開關(guān)。（7）空氣狀態(tài)穩(wěn)定后，打開干燥室門，將濕試樣放到支架上，關(guān)好干燥室的門。待天平顯示一個整數(shù)值時，立刻開動第1只秒表（實驗用2只秒表）。第十八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日（8）待水分失去3g后，停第一只秒表，與此同時開動第2只秒表。記下干燥時間。以后每失去3g水(在降速階段可以失去2g或1g水)，均記下其干燥時間。如此反復(fù)進行，直至試樣接近平衡水分為止。（9）實驗結(jié)束，先關(guān)電加熱器，使系統(tǒng)冷卻后再關(guān)風(fēng)機，卸下試樣，并收拾整理現(xiàn)場。五、實驗操作要點（續(xù)）第十九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日六、實驗數(shù)據(jù)處理(kg/m2·s)式中： ——干燥速率，kg/（m2·s）；A

——干燥表面(m2)；——相應(yīng)的干燥時間(s)；——汽化的水分量，kg。第二十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日式中：——濕物料中絕干物料的質(zhì)量，kg；

——濕物料含水量，kg水／kg絕干料。負號表示物料含水量隨干燥時間的增加而減少。、——分別為時間間隔內(nèi)開始和終了時濕物料的質(zhì)量[kg]第二十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日橫坐標為相應(yīng)于某干燥速率下的物料的平均含水量。以為縱坐標，某干燥速率下的濕物料的平均含水量為橫坐標，即可繪出干燥速率曲線。六、實驗數(shù)據(jù)處理第二十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日其中——空氣入口溫度，K。式中：——流經(jīng)孔板的空氣體積流量，m3/s；

——壓差計示值，Pa；

——流經(jīng)孔板的空氣密度，kg/m3，狀態(tài)和狀態(tài)相同。六、實驗數(shù)據(jù)處理－風(fēng)速的計算1、計算體積流量：第二十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日六、實驗數(shù)據(jù)處理－風(fēng)速的計算2、計算平均風(fēng)速U：如果孔板流量計的壓差示值Pa，平均風(fēng)速可按下式計算：式中：U——按流量計算的平均風(fēng)速，m/s；S2——干燥室流通截面積，S2=0.15×0.2=0.03m2；T，T1——空氣入口溫度和干燥室前溫度，K。第二十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日七、實驗報告要求1、實驗報告在實驗結(jié)束一周后交。2、應(yīng)在坐標紙上繪制恒定干燥速率曲線。3、要有3張恒定干燥速率曲線比較圖（將第2套、第3套、第4套的干燥速率曲線分別與第1套比較）。4、重點討論不同干燥條件對恒速干燥速率、臨界含水量、平衡含水量的影響，以及測定干燥速率曲線的意義。第二十五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日實驗名稱：干燥實驗實驗小組成員：