1.5. Содержание отчета

1. Схема установки и ее описание.

2. Расчетные формулы из подразд. 1.2.

3. Заполненные таблицы с результатами опытов и расчетов (табл. 1 и 2).

4. Анализ полученных результатов и выводы.

5. Ответы на контрольные вопросы.

1.6. Контрольные вопросы

1. Какие теплоносители являются наиболее распространенными? Дайте их характеристики.

2. Какие два уравнения лежат в основе теплового расчета теплообменных аппаратов?

3. Почему противоточное движение теплоносителей применяется чаще, чем прямоточное?

4. Чем отличаются рекуперативные теплообменные аппараты от регенеративных?

Лабораторная работа 2

процессы сушки материалов

при различных температурных режимах

Цель работы:

1. закрепить теоретические знания по разделу «Сушильные установки»;

2. построить график процесса сушки влажных материалов в Hd-ди-аграмме, определить необходимый расход воздуха и тепловую мощность наг-ревателя.

2.1. Схема и описание лабораторной установки

Опытный стенд представляет собой простейшую сушильную уста­новку, схема которой приведена на рис. 3. Основными частями установки являются калорифер 1 и сушильная камера 2, сое­диненные патрубком 3. Калорифер состоит из трех концентри­ческих труб. Спираль электронагревателя 6 расположена на централь­ной трубе 7. Средняя трубка 5 служит для защиты тепловой асбестовой изоляции электронагревателя от разрушения и для уменьшения потерь тепла в окружающую среду.

Воздух в установку, в приемный патрубок 4 калорифера, подается нагнетателем (на схеме не показан) из помещения лаборатории. Далее воздух проходит кольцевое пространство ка­лорифера и по центральной греющей трубе 7 поступает в су­шильную камеру.

В сушильной камере размещен каркас 10, покрытый ув­лажненной хлопчатобумажной тканью 9 (материалом, предназначенным для высушивания). Каркас с тканью может выниматься через верхнюю съемную крышку сушильной камеры. Во время работы влага к материалу, который необходимо высушить, может подаваться из резервуара 11.

Расход воздуха измеряется реометром 12. Мощность, по­требляемая наг-ревателем, регулируется автотрансформатором 17 и измеряется ваттметром 18.

Рис. 3. Опытная сушильная установка

Состояние воздуха перед входом в установку контролируется по показаниям термометров психрометра 16, установленного на стенде.

Температура воздуха перед входом в сушильную камеру измеряется термопарой 19. Состояние воздуха на выходе из сушильной камеры определяется по показаниям «сухой» 20 и «мокрой» 21 термопар. Все термопары медь-константановые и подключаются к потенциометру 15 переключателем 14.

Холодные спаи термопар находятся в сосуде Дьюара 13 при температуре 0°С (тающий лед). Давление воздуха в уста­новке принимается равным барометрическому.

2.2. Порядок проведения опыта

Установка запускается в работу при подаче в нее воздуха. За­тем включается электронагреватель калорифера. Рабочий ре­жим установки по расходу воздуха и электроэнергии контролируется по показаниям ваттметра и реометра в соответствии с таблицей, имеющейся на стенде.

Прогревание установки, а также работа по выполнению первого этапа задания производится без процесса сушки, т. е. с сухой хлопчатобумажной тканью. Для установления зависи­мости относительной влажности воздуха от температуры в на­чале опыта по показаниям термометров психрометра с по­мощью Нd-диаграммы определяются влагосодержание d воздуха в помещении, его относительная влажность и парциальное давление пара в воздухе.

Результаты этих замеров и расчетов записываются в таб­лицы опытных и расчетных данных. Далее в соответствии с таблицей режимов, имеющейся на стенде, задаются режимы работы электронагревателя и после установления стационар­ного режима (при каждой мощности электронагревателя) про­изводятся замеры показаний термопар установки. По значе­ниям температуры «сухой» и «мокрой» термопар, установленных на выходе воздуха из сушильной камеры, с помощью Нd-диаграммы определяется значение относительной влажности воздуха.

Для построения графика φ = f(t) необходимо произвести пять – шесть опытов с интервалом температуры 10 – 15°С. При выпол­нении второго этапа задания все элементы установки должна быть прогреты до наступления стационарного режима, что определяется постоянством во времени значений темпера­туры «сухой» и «мокрой» термопар на выходе воздуха из установки. Режим работы стенда устанавливается в соответствии с табли­цей режимов. Когда установка прогреется, отключается электронагрева­тель от сети и прекращается подача воздуха в установку. Материал, подлежащий высушиванию, увлажняется, устанавливается в сушильную камеру, и уста­новка снова включается в работу на том же режиме.

Через 3 – 4 мин после подготовки к проведению опытов начинаются замеры показа­ний приборов, которые следует производить с интервалом в 2 – 3 мин в течение 10 мин. Результаты измерений записывают в табл. 3. В расчет принимаются дан­ные, соответствующие наибольшему влагосодержанию воздуха на выходе из сушильной камеры.