Sb95856
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время сушки, мин |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
… |
40 |
Uрк, кВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ia , А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ig , мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f , МГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.Замерить образцы древесины после сушки. Результаты занести в табл. 2.1.
11.Определить среднюю температуру сушки по изменению цвета термокарандаша.
12.Построить кривую сушки и скорости сушки.
По данным табл. 2.2 определить значения относительной влажности материала, соответствующие различным временам сушки.
W G G0 / G 100 % , где G − вес древесины при определенном значении влажности; G0 − вес абсолютно сухой древесины. Значение G0 соответствует постоянному весу в конце процесса сушки (табл. 2).
В соответствии с кривой сушки W f методом графического дифференцирования построить кривую скорости сушки dW / d f W .
13.Рассчитать по схеме замещения (методика расчета дана в лабораторной работе № 1) параметры рабочего конденсатора с загрузкой в отдельные моменты времени нагрева.
14.Рассчитать и построить кривую изменения мощности в рабочем конденсаторе по данным измерений напряжения на рабочем конденсаторе и рас-
четным параметрам рабочего конденсатора P U / z 2 r , кВт. Результаты всех расчетов занести в табл. 2.4.
Таблица 2.4
, мин
W ,%
dW / d ,%/мин
C ,мкФ r , Ом z , Ом P , Вт
Содержание отчета
1.Цель работы и краткое изложение методики ее проведения.
2.Спецификация приборов и оборудования
3.Эскиз загрузки рабочего конденсатора.
11
4.Таблицы результатов измерений и расчетов.
5.Графики кривой сушки, скорости сушки, изменения напряжения и мощности на рабочем конденсаторе в процессе сушки.
6.Выводы.
Лабораторная работа 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ БУМАГИ ПРИ НАГРЕВЕ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
Цель работы: Исследование процессов сушки бумаги при нагреве в электрическом поле высокой частоты и в сушильном шкафу.
Обрабатываемый материал: Фильтровальная бумага в виде кружков диаметром 9 см.
Оборудование: высокочастотный генератор типа ВЧГ-1,6/40 с выносной сушильной камерой, в которой установлены электроды; сушильный шкаф; весы с разновесами; секундомер; неоновая лампа; разрядник.
Порядок выполнения работы
1.Ознакомиться с электрической схемой лампового генератора ВЧГ-1,6/40, правилами эксплуатации и техники безопасности.
2.Подготовить к работе ламповый генератор: а) подать питание на генератор от щитка;
б) включить двигатель вентилятора пакетным выключателем на лицевой панели генератора (слева);
в) включить первую ступень накала генераторной лампы и тиратронов пакетным выключателем «Накал» на лицевой панели генератора (справа). Через 30 с, автоматически включается вторая ступень накала и загорается зеленая сигнальная лампочка.
3.Из кружков бумаги набираются 3 пачки по 25 листов в каждой. Контрольная пачка помещается в сушильный шкаф, где выдерживается при температуре 100 °С на протяжении 1 часа, затем взвешивается. Вес пачки условно принимается за вес абсолютно сухого материала G0 .
4.Две остальные пачки увлажняются водой до равного веса. Следует наблюдать за тем, чтобы при смачивании бумаги влажность всех листов пачки была равномерной.
12
5.Одна из увлажненных пачек бумаги помещается в сушильный шкаф, заранее прогретый до температуры 100 °С. Производится процесс сушки с периодическим взвешиванием бумаги (через 5–7 мин.).
Результаты заносятся в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Время сушки, мин |
0 |
6 |
12 |
18 |
24 |
30 |
… |
60 |
Вес бумаги, г |
|
|
|
|
|
|
|
|
6.Вторая увлажненная пачка бумаги помещается на нижний электрод рабочего конденсатора. Между верхним электродом и верхней поверхностью загрузки устанавливается зазор порядка 4-6 мм. В процессе работы зазор остается неизменным.
Закрыть дверцу рабочей камеры. Нажать кнопку «Нагрев» на лицевой панели генератора, одновременно начинается нагрев бумаги и процесс сушки. В течение всего процесса сушки через равные промежутки времени (24 мин.) нагрев выключается нажатием на красную кнопку на лицевой панели генератора.
Необходимо убедиться в отсутствии напряжения на рабочем конденсаторе с помощью неоновой лампы, снять остаточный заряд на пластинах рабочего конденсатора, используя разрядник.
Только после этого можно прикасаться к электродам рабочего конденсатора.
Вынуть пачку бумаги и взвесить ее, затем снова положить на нижний электрод рабочего конденсатора и продолжить процесс сушки.
Сушка производить до значения влажности, заданного преподавателем.
Результаты заносятся в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Время сушки, мин |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
… |
20 |
Вес бумаги, г |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ia , А |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ig , мА
7.В процессе сушки записываются показания приборов генератора: анодный ток Ia и сеточный ток Ig .
13
8.По данным табл. 3.1 и 3.2 построить кривые сушки и скорости сушки (подробное описание дано в лабораторной работе 2) для процессов нагрева в термошкафу и в электрическом поле высокой частоты.
Расчет средней мощности в процессе сушки
1.Вес удаляемой влаги G2 G1 G0 , кг. G1 − вес бумаги при начальной влажности.
2.Вес остаточной влаги G3 G G0 , кг. G − конечный вес бумаги.
3.Вес гигроскопически связанной удаленной влаги Gг G0 1 Wг /100 , кг,
|
Wг |
− гигроскопически связанная влага. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
4. |
Энергия, |
необходимая |
для |
|
нагрева |
и |
|
испарения |
удаляемой |
влаги, |
|||||||||||
|
W W |
G |
2 |
, Дж, W |
r |
C |
|
T T , |
Дж/кг, где W |
− энергия для нагре- |
|||||||||||
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ва и испарения одного кг влаги; C1 4,18 , кДж/(кг·К) удельная теплоем- |
||||||||||||||||||||
|
кость воды; |
r1 2350, кДж/кг теплота парообразования; |
T1 начальная |
||||||||||||||||||
|
температура; T2 температура сушки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
5. |
Энергия, |
|
необходимая |
для |
нагрева |
|
абсолютно |
сухой |
бумаги |
||||||||||||
|
W2 G0C0 T2 T1 , кДж, где C0 =1,4 кДж/(кг·К) − средняя удельная теп- |
||||||||||||||||||||
|
лоемкость. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6. |
Энергия для нагрева остаточной влаги W3 G3С1 T2 T1 , кДж. |
|
|
|
|||||||||||||||||
7. |
Энергия |
на |
разрыв |
гигроскопических |
|
связей |
W3 Gгr2 , |
где |
r2 |
= |
|||||||||||
|
= 220 кДж/кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
8. |
Расчет мощности тепловых потерь Pt 0,1Pп |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
9. |
Средняя мощность в процессе сушки P |
W1 W2 |
W3 W4 |
|
P , кВт, где |
||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
t |
|
|
|
t − время сушки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P , |
|
|
|
||||||
10. Колебательная мощность |
лампового |
генератора |
P |
|
кВт, |
где |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
|
0,85 . |
|
|
|
Содержание отчета |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.Цель работы и краткое изложение методики ее проведения.
2.Спецификация оборудования.
3 Таблицы результатов измерения.
4.Кривые сушки и скорости сушки (в термошкафу и в электрическом поле ВЧ).
5.Расчет средней мощности сушки.
14
6.Заключение, содержащее краткий сравнительный анализ процесса сушки в электрическом поле высокой частоты и в сушильном шкафу.
Лабораторная работа 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ ЛИ-
СТОВЫХ ТЕРМОПЛАСТОВ
Цель работы: Ознакомление с высокочастотным оборудованием для сварки термопластичных материалов, исследование технологических параметров режима сварки (времени нагрева, удельной мощности и удельного давления), прочности сварного шва.
Обрабатываемый материал: Полихлорвиниловый пластикат различной толщины.
Оборудование: высокочастотная установка для сварки термопластичных материалов; разрывная машина для испытания прочности сварных швов; набор электродов для сварки; секундомер.
Порядок выполнения работы
1.Ознакомиться с электрической схемой высокочастотной сварочной установки, правилами эксплуатации и техники безопасности.
2.Подготовить к работе ламповый генератор: подать питание от щитка на схему установки и включить накал генераторной лампы.
3.Подготовить материал для сварки, вырезать заготовки, соответствующие размерам электродов.
4.Уложить материал между электродами рабочего конденсатора.
5.Рассчитать давление, необходимое для образования каждого сварного шва. Удельное давление – 5 кг/см2.
6.Подобрать режим нагрева регулировкой органов настройки лампового генератора и изменением времени нагрева. Оценка качества сварного шва производится визуально и по механической прочности. Предварительно образцы испытываются на механическую прочность вручную. После получения оптимального режима сварки из сварных швов вырезаются образцы стандартных размеров и испытываются на разрывной машине.
7.По заданию преподавателя п. 6 повторяется для двух-трех материалов различной толщины, различных электродов и видов сварных швов.
Результаты измерений занести в таблицу 4.1.
15
Таблица 4.1.
Толщина ма- |
Удельная мощ- |
Время |
Разрывное усилие, кг/ см2 |
|
териала, см |
ность, Вт/ см2 |
нагрева, с |
|
|
Целый матери- |
Сварной |
|||
|
|
|
ал |
шов |
Вид электрода
8.По полученный данным оптимального времени нагрева, толщине материала, геометрическим размерам сварного шва, используя график удельных мощностей, рассчитать мощность, необходимую для процесса сварки
P = ρ0V, Вт,
V = Sd, см3,
где: ρ0 – удельная мощность, Вт/см3; V – объем сварного шва, см3; S – площадь сварного шва, см2 ; d – толщина сварного шва, см.
Содержание отчета
1.Цель работы и краткое изложение методике ее проведения.
2.Спецификация оборудования и приоров.
3.Таблица результатов измерений и расчетов.
4.Эскизы рабочих электродов.
5.Выводы.
16
|
Содержание |
|
Лабораторная работа 1. |
Исследование зависимости эквивалентных парамет- |
|
ров рабочего конденсатора от размеров и частоты тока ................................... |
3 |
|
Лабораторная работа 2. |
Исследование процесса сушки древесины при нагре- |
|
ве в электрическом поле высокой частоты ......................................................... |
7 |
|
Лабораторная работа 3. |
Исследование процесса сушки бумаги при |
|
нагреве в электрическом поле высокой частоты ............................................. |
12 |
|
Лабораторная работа 4. |
Исследование процесса высокочастотной |
|
сварки листовых термопластов .......................................................................... |
15 |
Царевский Виктор Васильевич Галунин Сергей Александрович Злобина Марина Викторовна Комракова Галина Даниловна
Высокочастотный нагрев диэлектриков
Электронное учебно-методическое пособие
Редакторы: И. Г. Скачек, Н. В. Лукина
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Подписано в печать 17.10.17. Формат 60×84 1/16.
Гарнитура «Times New Roman». Печ. л. 1,25.
Тираж 2 экз. Заказ 224.
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5
17