5. Обробка результатів вимірювань

1. Визначити масу вологи, що видаляється протягом сушіння, у кожний момент часу та записати у табл. 4.1

, (4.6)

де m_і – маса вологого матеріалу з касетою в даний момент часу, г;

m_р – маса повітряно-сухого матеріалу з касетою, г.

2. Загальна маса вологи, яка буде видалена підчас сушіння, визначається

, (4.7)

де m₀ – маса вологого матеріалу з касетою, визначена під час першого виміру (при τ=0), г.

3. Для кожного виконаного вимірювання при обох режимах сушіння розрахувати і занести в таблицю 4.1 значення вологовмісту, розрахованого за формулою

, (4.8)

де m_п.с – маса повітряно-сухого матеріалу, г.

4. Побудувати криві сушіння W_і(τ) для радіаційного та радіаційно-конвективного сушіння.

5. Побудувати термограми t_мі(τ) для процесів радіаційного і радіаційно-конвективного сушіння. Для радіаційно-конвективного сушіння також побудувати термограму t_пі(τ) для повітря на виході вентилятора.

6. При рівноважному вологовмісту (так званий повітряно-сухий матеріал при W_р≈10%) визначити по кривим сушіння тривалість радіаційного (τ_р) і радіаційно-конвективного (τ_р.к) сушіння. Тривалість сушіння визначається за точками перетину кривих W_р(τ) з прямою W_р(τ)=10%. Тривалість сушіння можна визначити і за табл. 4.1, якщо сушіння матеріалу тривало до початкового вологовмісту, тобто маса касети зі зразком в останньому досліді дорівнює масі касети із повітряно-сухим зразком.

7. За кривими сушіння визначити прямолінійні ділянки, які відповідають сталій швидкості сушіння. Оцінити час початку τ΄_р, τ΄_рк і час закінчення τ˝_р, τ˝_рк, цього періоду сушіння.

8. За термограмою t_м(τ) сушіння визначити середню температуру матеріалу t_мс в процесі сушіння. Зазвичай це температура, яка відповідає часу, що дорівнює половині загальної тривалості сушіння.

9. Аналогічно п. 8 можна визначити за відповідною термограмою t_п(τ) середню температуру повітря (для радіаційно-конвективного сушіння).

10. Визначити сумарну потужність теплового потоку випромінювання двох ламп розжарювання Q_вип за формулою (4.1) і занести одержане число у табл. 4.2 для радіаційного і радіаційно-конвективного сушіння.

11. Потужність власного випромінювання матеріалу, що розраховується за формулою (4.2), прийняти Q_м≈0, оскільки, температури матеріалу і стінок сушильної камери близькі.

12. Визначити за формулою (4.3) потужність теплового потоку, переданого об’єкту сушіння шляхом випромінювання.

13. Площа поверхні матеріалу, що висушується, обчислюється з урахуванням двох поверхонь матеріалу на касеті та діаметру наведеного на стенді

(4.9)

14. Для режиму радіаційно-конвективного сушіння оцінити величину відведеної від матеріалу (шляхом вимушеної конвекції) теплоти Q_к за формулою (4.4). Значення t_мc та температури повітря t_п визначено в п. 8, 9.

15. Розрахувати кількість підведеної від випромінювача теплоти, необхідної для видалення 1 кг вологи в процесі сушіння, кДж/кг

радаційного (4.10)

радіаційно-конвективного (4.11)

де τ_р, τ_рк – відповідно тривалість радіаційного і радіаційно-конвективного сушіння, с;

Δm_р, Δm_рк – відповідно маса видаленої вологи при радіаційному та радіаційно-конвективному сушінні, кг; (див.п.2).

16. Визначити термодинамічні ККД сушарки (в %):

для радіаційного сушіння (4.12)

для радіаційно-конвективного сушіння (4.13)

де r – питома теплота випаровування води при середній температурі матеріалу в процесі сушіння t_мc (визначеної в п.п.8, 9). Можна орієнтовно прийняти r=2250 кДж/кг.

17. Розрахувати кількість електроенергії, необхідної для видалення 1 кг вологи в процесі сушіння, кДж/кг.

радіаційного (4.14)

радіаційно-конвективного (4.15)

де N – виміряна електрична потужність ламп розжарювання, кВт; N_В – потужність вентилятора, кВт, вказана на стенді.

17. Визначити енергетичні ККД сушильної установки, %:

для радіаційного (4.16)

для радіаційно-конвективного сушіння (4.17)

17. Визначити продуктивність сушильної установки за випареною вологою, кг/с:

для радіаційного сушіння (4.18)

для радіаційно-конвективного сушіння (4.19)

Таблиця 4.2.

Обробка результатів вимірювань

Найменування величини	Позна-чення	Розмір-ність	Формула	Радіацій-не сушіння	Радіаційно-конвектив-не сушіння
Маса видаленої вологи	Δm	г	(4.7)
Тривалість сушіння	τ	хв	Графік W(τ)
Середня температура матеріалу в процесі сушіння	tмс	оС	Графік tм(τ)
Середня температура повітря	tпc	оС	Графік tп(τ)
Потужність теплового потоку випромінювання	Qвип	Вт	(4.1)
Потужність переданого матеріалу потоку випромінювання	Qр	Вт	(4.3)
Кількість теплоти, відведеної конвекцією	Qк	Вт	(4.4)
Кількість теплоти, необхідної для видалення 1 кг вологи	q	кДж/кг	(4.10) (4.11)
Термодинамічний ККД установки	η	%	(4.12) (4.13)
Витрата електроенергії на 1 кг вологи	Е	кДж/кг	(4.14) (4.15)
Енергетичний ККД установки	ηe	%	(4.16) (4.17)
Продуктивність установки за випареною вологою	М	кг/с	(4.18) (4.19)