Исследование процесса конвективной сушки влажного материала. Кинетика сушки.

1. Цель работы.

1.1 Построение по результатам испытания кривой сушки и кривой скорости сушки.

1.2 Определение продолжительности процесса сушки влажного материала.

2. Основные теории [1, с. 259...287],[ 2, с. 104...111], [3, с. 101...119].

3. Описание установки (см. рис. 1).

 

Рис. 1. Схема устройства.

1. Калорифер. 2. Вентилятор. 3. Воздухоотвод нагретого воздуха. 4. Психрометр до сушильной камеры. 5. Камера сушильная. 6. Весы. 7. Корзина. 8. Психрометр после сушильной камеры. 9. Воздухоотвод отработанного воздуха. 10. Шибер.

L0=... кг/с, t0 =...°C, φ0 =...%, Y0 =...кДж/кг, Х0 =...кг/кг.   Lс =...кг/с, tс =...°C, φс =...%, Yс =...кДж/кг, Хс =...кг/кг, ρс =...Па.

4. Методика проведения работы.

Из эксикатора (см. рис. 2) берем высушенный материал и взвешиваем, определяем массу абсолютно сухого вещества, Ga*c=const. Затем смачиваем этот материал водой и определяем массу влажного материала G_w и количество влаги в нем — W в г. образец вкладываем в корзину (7) сушильной камеры (5) сушилки и проводим процесс сушки. При установившемся режиме снимаем показания G_wп , t⁹⁰_с, t⁹⁰_м, t^п_с, t^п_т и определяем W, ω, ω_с, φ_90, φ_п и полученные результаты испытаний заносим в таблицу 1.

 

Рис. 2. Схема эксикатора.

1. Корпус стеклянный.

2. Крышка, тщательно притертая к корпусу герметично.

3. Материал обезвоженный Ga*c.

4. Сетка.

5. Стакан с Н₂SO₄ или СаCl₂ — влагопоглотитель.

 Таблица 1.

Время	Ga *c	Gwп	W	ω	ωс	t^90с	t^90м	φ90	t^пс	t^пт	φп
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

 

5. Обработка опытных данных.

5.1 Определяем количество влаги в материале W, его влажность ω, влагосодержание ω_с для каждого замера.

1. W₁ = G_w - Ga*c=...г,

               W₁

       ω₁ = ———*100%=...мас%,

              G_w

                W₁

       ω₁^с = ———*100%=...мас%,

              Ga*c

2. W₂= G_w2 - Ga*c=...г,

               W₂

       ω₂ = ———*100%=...мас%,

              G_w2

                W₂

       ω₂^с = ———*100%=...мас%,

              Ga*c

3. …

4. …

10. …

где G_{w —} масса влажного вещества, 2 (см. табл. 1),

   Ga*c — масса абсолютно сухого вещества,  Ga*c=...г.

Полученные результаты заносим в табл. 1.

5.2 Строим кривую сушки (см. рис.3) (пример)

 

Рис. 3. Кривая сушки.

 

 

5.3 По кривой сушки строим кривую скорости сушки (см. рис. 4).

 

Рис. 4. Кривая скорости сушки.

Линии АВ — линия прогрева материала.

       ВК — удаление легкоудаляемой влаги — свободной,

       КС — удаление связанной влаги из капилляров.

 

6. Вопросы для самопроверки.

6.1 Сущность сушки, цель, применение.

6.2 Методы обезвоживания, их характеристика.

6.3 Влажность и влагосодержание ω и ω_с, их определение.

6.4 Равновесная и гидроскопическая влажность.

6.5 Y- х диаграмма, ее построение и назначение.

6.6 Параметры влажного воздуха, характеристика, их определение.

6.7 Изображение на диаграмме Y- х процессов нагревания, охлаждения, смешивания двух объемов воздуха с разными параметрами.

6.8 Теоретическая и реальная сушилка, изображение на Y- х диаграмме процесса сушки.

6.9 Сушильные установки, их виды, устройство, действие.

6.10 Варианты сушки, построение их на Y- х диаграмме.

6.11 Сублимационная сушка, ее характеристика.

6.12 Материальный и тепловой баланс сушки.

6.13 Построение кривой сушки и кривой скорости сушки.

6.14 Расчет сушилок, РПС.

7. Вывод, анализ.

8. Инструкция по технике безопасности на рабочем месте.

8.1 проверить готовность установки к исследованию (пусковых приборов, пульта управления, заземления).

8.2 Не касаться электродвигателя, вентилятора.

8.3 Следить за температурой сушильного агента- воздуха не более 70°C.

8.4 В случае нарушения режима установки или поражения током немедленно ее обесточить.