Описание лабораторной установки
Основными элементами экспериментальной сушильной установки (рис.9.2) являются тепловентилятор 1 с регулятором температуры 2, воздуховод 4, сушильная камера 6, весы 7, термометры 3 и 5.
Тепловентилятором 1 воздух заданной температуры tc подается по воздуховоду 4 и направляется в сушильную камеру 6. Нагретый воздух омывает образец и выходит наружу. Вес образца в процессе сушки периодически определяется с помощью весов 7.
Регулирование температуры воздуха, поступающего в сушильную камеру, осуществляется изменением положения ручки регулятора температуры. Измерение температуры воздуха после тепловентилятора и температуры материала производится термометрами 3 и 5.
Рис. 9.1 – Кривые сушки
Рис. 9.2 – Схема лабораторной установки
Порядок проведения работы
Перед началом опыта включают тепловентилятор установки и по рекомендации преподавателя устанавливают режим сушки (положение регулятора температуры 1 или 2).
Заполняют кювету влажным материалом и помещают в него термометр. Включают весы и проверяют их работу.
После достижения стационарного режима кювету с образцом устанавливают на весы и фиксируют начальную массу.
В ходе опыта через 1 минуту записывают температуру образца и его массу.
Опыт продолжается до тех пор, пока масса образца станет практически постоянной, а температура материала приблизится к температуре воздуха перед сушильной камерой.
В конце сушки материал достигает равновесного влагосодержания, которое определяется равенством давлений паров воды в материале и агенте сушки. В большинстве случаев равновесное влагосодержание Uр = 10..15%.
Результаты измерений заносят в протокол измерений (таблица 9.1).
Обработка результатов опытов
По результатам измерений построить температурную кривую сушки и кривую скорости сушки (подобно рис.9.1).
1. Температурную кривую (tм = () строят непосредственно по результатам измерений.
2. Для построения кривой сушки определяют влагосодержание материала в каждой точке
где mв – масса влажного материала, кг; mc – масса сухого материала (определяется по последнему значению массы влажного материала и равновесному влагосодержанию Up), кг.
Результаты расчетов заносят в протокол (таблица 9.1).
3. Скорость сушки
является первой производной влагосодержания
по времени
(знак
минус указывает на уменьшение U.). Для
определения значений скорости сушки
используется метод графического
дифференцирования. Производная численно
равна тангенсу угла наклона (tga)
касательной относительно оси абсцисс
- τ.
Для характерных точек кривой сушки
строят касательные и находят значения
tgα.
Результаты расчетов заносят в таблицу
9.1. Для периода линейного изменения
влагосодержания скорость сушки N
– величина постоянная.
4. Определяют критическое влагосодержание Uкр.
Таблица 9.1 – Протокол результатов измерений и их обработки
№ п/п |
Время t, c |
Температура после тепловентилятора tс ,0C |
Температура образца tм,0С |
Масса влажного материала mв, кг |
Масса сухого материала mc, кг |
Масса влаги mв-mс, кг |
Влагосодержание U ,% |
Скорость сушки tg, %/0C |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|