Описание лабораторной установки

 

Принцип действия психрометров основан на зависимости интенсивности испарения влаги в окружающий воздух от влажности этого воздуха. Прибор состоит из двух термометров: обычного ("сухого") и "мокрого", шарик которого обернут тканью, смоченной водой Поскольку на испарение воды затрачивается определенное количество теплоты, температура воды понижается, поэтому "мокрый" термометр показывает более низкую температуру, чем "сухой".

Интенсивность испарения влаги тем больше, чем ниже относительная влажность окружающего воздуха.

Если психрометр не имеет устройства для продувания воздуха, то истинную температуру "мокрого" термометра определяют по формуле:

                                        

где t _с – показания "сухого" термометра; t ^/ _м – показания "мокрого" термометра; Δ – ошибка измерений психометрической разности температур, которая определяется по специальной диаграмме, приложенной к психрометру.

По найденным значениям t _с  и t _м, пользуясь диаграммой Рамзина, определяют относительную влажность в процентах или долях насыщения. Относительную влажность воздуха можно также определить по прилагаемой к психрометру таблице.

В психрометре с обдуванием "сухой" и "мокрый" термометры заключены в металлические трубки, через которые вентилятором просасывается воздух. При этом вода "мокрого" термометра испаряется быстрее, охлаждая шарик термометра, тем самым увеличивая точность показаний.   При скорости воздуха 2–4 м/с ошибка в показаниях "мокрого" термометра составляет меньше 1 %.

.

Порядок выполнения работы

1. Производят измерения с помощью психрометра t _с  и t _м.

  2. С помощью психрометрической таблицы определяют относительную влажность воздуха.

 

Обработка опытных данных

1. По формулам (4.1), (4.3) рассчитывают влагосодержание х и энтальпии влажного воздуха. При этом используют значение φ, измеренное психрометром и давление воздуха Р_нас (табл. 7) при измеренной температуре воздуха.

2. На I –х диаграмму наносят точку, характеризующую состояние влажного воздуха, используя для этого измеренные величины φ и t. Затем по диаграмме определяют остальные параметры влажного      воздуха (х, I, t _P, t _м).

3. Сравнивают величины х и I, определенные по диаграмме, с рассчитанными по формулам (4.1), (4.3).

4. Результаты измерений и расчета величин заносят в отчет.  

 

Контрольные вопросы

1. Что называется абсолютной, относительной влажностью, влагосодержанием, энтальпией влажного воздуха? Какова их размерность?

2. Чем температура "мокрого" термометра отличается от точки росы?

3.Как определить по диаграмме I –х парциальное давление паров воды?

4. Принцип действия психрометра.

5.Как определить параметры влажных газов с температурой ниже 100 ^оС?

6. Как на I –х диаграмме изображаются процессы нагрева и охлаждения воздуха?

 

 

Лабораторная работа №5. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ МАТЕРИАЛА В СУШИЛКЕ ВЗВЕШЕННОГО СЛОЯ

 

 Цель работы: ознакомиться с работой сушилки взвешенного слоя и определить основные характеристики процесса сушки.

 

Основные понятия

Сушка – это процесс удаления влаги из твердых материалов путем ее испарения и отвода образующихся паров. Сушка представляет собой термодиффузионный процесс. Теплота подводится в слой влажного материала с помощью сушильного агента, способного нагреваться и уносить с собой пары влаги. Чаще всего в качестве сушильного агента используют воздух, нагретый в калорифере до требуемой температуры. При нагревании воздухом влажного материала давление водяного пара в нем становится больше, чем в окружающей среде, в результате чего пары из влажного материала переходят в окружающую среду.

Если обозначить количество поступающего в калорифер воздуха через L, изменение его влагосодержания через Х ₂ – Х ₀, то количество уходящей из сушилки влаги с воздухом можно определить по зависимости 

                                  (5.1)

Массу удаляемой в процессе сушки влаги можно найти по разности масс влажного и высушенного материалов

                                                                            (5.2)

Количество воздуха, необходимое для удаления 1 кг влаги, называется удельным расходом воздуха l:

                                                                                                (5.3)

Из уравнения (5.1) - (5.3) имеем

                                      (5.4)

Расходы теплоты в калорифере , в сушильной камере и полный расход теплоты на сушку  находят по формулам

                                                                                  (5.5)

                                                                       (5.6)

                                                    (5.7)

где  – соответственно теплосодержание воздуха перед калорифером, после калорифера и после сушилки, кДж/кг.

Расход теплоты на 1 кг удаляемой влаги называют удельным расходом тепла на сушку. Его определяют по формулам

                     (5.8)

                                     (5.9)

                                                         (5.10)

где q_k и q_ck – удельные расходы теплоты в калорифере и в сушильной камере соответственно, Дж/кг влаги.

Удельный расход воздуха и удельный расход теплоты являются важными технико-экономическими показателями процесса сушки.

Движущая сила процесса сушки характеризуется разностью парциальных давлений паров влаги в сушильном агенте и в состоянии насыщения при данных условиях, а также потенциалом сушки – разностью между показаниями “сухого” и “мокрого” термометров.