Порядок виконання роботи
Перед включенням установки роблять її зовнішній огляд. Перевіряється заземлення установки.
Змочують тканину 4 у сушильній камері 2 шляхом підйому піддона з водою 5 вгору до упора, і витримують в цьому положенні протягом 1–2 хвилин. Вода заливається в піддон через лійку 7. Установлюють тумблери "Нагрівач", "Вентилятор" і вимикач "Мережа" у нижнє положення. Ручка перемінного резистора "Регулювання потужності" виводиться у вихідне положення. При підключенні установки до мережі і верхньому положенні вимикача "Мережа" світиться лампочка "Мережа". При включенні тумблера "Вентилятор" відбувається рух повітря через установку. Включенням кнопки "6" визначають витрати повітря через установку. При включенні тумблера "Нагрівач" і кнопки Т1, табло приладу 15 показує зміну температури повітря перед сушаркою. Обертання ручки "Регулювання потужності" при включенні кнопки "Р" викликає зміну потужності на табло приладу 15. Установлюють необхідну потужність, споживану нагрівачем 3, і відкривають крапельницю 6. Через 12–15 хвилин установлюється стаціонарний режим сушіння – постійна відносна вологість повітря, яка визначається за стаціонарними показами термопари Т3 і Т4. Значення параметрів і відносної вологості, визначені за допомогою і – d діаграми, по ходу роботи через кожні 3 хвилини записують у журнал спостережень (табл. 5.1).
Дослід продовжують протягом 15 хвилин. У момент початку і кінця досліду фіксують час і покази барометра Рб.
Після закінчення експерименту вивести ручку "Регулювання потужності" у вихідне положення, виключити тумблери, вимикач "Мережа", злити воду з сушильної камери обертом ручки крана 16 "Злив".
Таблиця 5.1
Журнал спостережень
Час t, год, хв |
Потужність струму W, Вт |
Температура |
Відносна вологість повітря за сушаркою,j3, % |
|||
перед сушаркою t1,°С |
в сушарці t2,°С |
за сушаркою |
||||
суха термопара t3, °С |
мокра термопара t4, °С |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обробка результатів досліду
Наносять на і – d діаграму (рис. 5.2) всі процеси, що протікають в установці. Вихідну точку 1 визначають перетином ліній постійної температури сухого і мокрого термометрів. Точку 2, що визначає стан підігрітого в калорифері повітря, знаходять побудовою процесу підігріву від точки 1 по вертикалі до ізотерми 2 (показ термопари Т1).
Аналогічно визначають точку 3, що характеризує стан повітря у вихідній трубі 9, в місці виміру відносної вологості.
Точки 2 і 3 з'єднують умовною прямою, яка визначає процес сушіння. По точках 1 і 3 на і – d діаграмі визначають вологовміст повітря до (d1) і після (d2) сушки тканини. Різниця вологовмісту d3 – d1 є кількість випареної з матеріалу вологи 1 кг сухого повітря.
Різниця ентальпій повітря і1 та і2 визначає кількість теплоти на 1 кг сухого повітря, відданої нагрівачем повітрю, без врахування втрат теплоти в навколишнє середовище калорифером і сушаркою.
Для підрахунку кількості випареної вологи під час проведення досліду треба визначити масу сухого повітря у вологому повітрі, поданому в калорифер, об’ємні витрати якого вимірюються за допомогою діафрагми 11 і дифманометра 12.
Маса сухого повітря дорівнює:
Парціальний тиск сухого повітря визначають як різницю:
Рс.n.= Рб – Рп ,
де Рб – барометричний тиск вологого повітря;
Рп – парціальний тиск пари у вологому повітрі, який знаходять з формули зв'язку парціального тиску пари і вологовмісту, г/кг сухого повітря:
Враховуючи, що Рсм=Рб, маємо:
Па.
Для перевірки треба знайти наближене значення Рп по і – d діаграмі. Кількість випареної вологи за час досліду, кг:
Мв = 0,001 (d3 – d1 ) Мс.п..
Кількість теплоти, витраченої на випарювання вологи за винятком втрат, кДж:
Q = (і3 – і1 ) Мс.п.
Кількість теплоти, витраченої на 1 кг випареної вологи:
Дійсна кількість теплоти, яка витрачена на сушіння, знаходиться з даних досліду за витратами електроенергії нагрівачем:
Qд = 0,001·W·t·60, кДж,
де W – потужність, Вт;
t – тривалість досліду, хвилин;
60 – число секунд в хвилині.
Різниця між дійсною кількістю теплоти і кількістю теплоти, витраченої на випарювання вологи Q – це величина втрат у навколишнє середовище калорифером і сушаркою за час досліду. Економічність установки визначається величиною відношення кількості теплоти, розрахованої за витратами електроенергії, до теплоти, витраченої на випарювання:
