Проведение опытов

1. Включить установку (рис. 3).

Рис. 3.   Схема экспериментальной установки

1 – вентилятор, 2 – ротаметр, 3 электронагреватель, 4 – сушильная камера, 5, 6 –психрометры.

В учебной лабораторной установке роль высушиваемого материала играют фарфоровые бусинки и смоченные стенки сушильной камеры. Для повышения интенсивности сушки воздух, подаваемый в сушильную камеру, предварительно нагревается. Испарение влаги в сушильной камере осуществляется за счет теплоты, отдаваемой нагретым воздухом.

2. Замерить и занести в таблицу 1 показания психрометра 5, установленного на входе в установку.

3. По показаниям ротаметра 2 с помощью градуировочного графика по значению П определить расход воздуха, м³/ч.

4. По достижении температуры воздуха t₂40-50С на выходе из электронагревателя 3 записать показания психрометра 6, установленного на выходе воздуха из сушильной камеры 4.

Таблица 1

П	, м3/ч	t1, C	t1м,С	t2, С	t3, С	t3м,С	В, мм рт.ст.

Обработка опытных данных

1. На основе показаний психрометров 5 и 6 по психрометрической таблице (Приложение) определить относительную влажность входящего и выходящего из установки влажного воздуха.

2. По Hd-диаграмме для точек 1, 2, 3 определить энтальпиюН₁и влагосодержаниеd₁входящего воздуха, парциальное давление водяного парар_1пв этом воздухе (на основеt₁и); энтальпиюН₂ воздуха после нагревания (на основеd₂ = d₁иt₂); влагосодержаниеd₃воздуха, уходящего из установки (на основеt₃и).

3. По уравнению (2) рассчитать парциальное давление р_1в. Полученное значение перевести в Па (750 мм рт.ст. = 10⁵Па). Заполнить таблицу 2.

Таблица 2

, %	Н1, кДж кг сух. возд.	d1, г влаги кг сух. возд.	р1п, мм рт.ст.	р1в, Па	Н2, кДж кг сух. возд.	, %	d3, г влаги кг сух. возд.

4. Рассчитать массовый расход сухого воздуха по уравнению Клапейрона-Менделеева:

, кг/ч,

где R_в = 287 Дж/(кгК) – газовая постоянная сухого воздуха;– объемный расход воздуха, определяемый по градуировочному графику, м³/ч.

5. Рассчитать количество теплоты, полученного нагретым воздухом в электронагревателе, по уравнению (10).

6. Определить массу влаги М_п, полученную нагретым воздухом от высушивания материала, по уравнению (11).

7. Построить кривые процессов нагревания воздуха (1-2) и сушки нагретым воздухом (2-3) на Hd-диаграмме (без соблюдения масштаба).

8. Определить температуру точки росы t_росы при охлаждении (d=const) из состояний т.т.1 и 3.

9. Определить систематическую погрешность измерения температуры воздуха t₁на входе в установку иt₃на выходе из неё:

,

где абсолютная погрешность измерения температуры, принимаемая равной половине цены деления шкалы прибора.

Подробно материал к этому пункту изложен в разделе «Оценка погрешности эксперимента».

Контрольные вопросы

1. Понятие «влажный воздух». Особенности изменения состояния влажного воздуха в отличие от идеальной газовой смеси.

2. Состояние водяных паров во влажном воздухе.

3. Понятие о температуре точки росы. Методика определения t_росыпоHd-диаграмме.

4. Основные характеристики влажного воздуха. Определение d, ,H,p_nиp_в.

5. Устройство, принцип действия и назначение психрометра.

6. Hd-диаграмма влажного воздуха. Графическое представление процессов нагревания и сушки влажным воздухом.

7. Методика расчета количества теплоты, затраченной на нагревание воздуха. Цель нагревания.

8. Методика расчета массы вещества, отводимой от высушиваемого материала в процессе сушки.

9. Понятие о погрешностях измерения, источники погрешностей. Методика расчета систематических погрешностей измерения температур воздуха на входе в установку и на входе из неё.

	Приложение
Психрометрическая таблица влажного воздуха