Изображение процесса сушки на диаграмме

Для построения на диаграмме J – d реального процесса сушки (с учётом потерь тепла) определяется величина Δ по уравнению

Δ = (q_Д + C θ_н) – (q_м + q_т + q_п), (16)

где q_Д – удельный расход тепла в дополнительном калорифере, Дж/кг; q_Д=0; C – теплоёмкость влаги, Дж/кг·⁰C; θ_н – начальная температура материала, ⁰C; q_м = G_к/W·С_к (θ_к – θ_н) – удельный расход тепла на нагрев высушенного материала; C_к – удельная теплоёмкость сухого материала, Дж/кг·⁰C; θ_к – температура материала в конце процесса сушки, ⁰C.

Температуру материала в конце процесса сушки определить экспериментально по показанию термопары 5 и сопоставить с расчётным значением, вычисленным по уравнению

θ_к = t_м + t_ср – t_м/U_кр – U_р (U_кр – U₂), (17)

где t_ср = t₁ + t₂/2 – средняя температура сушильного агента (воздуха), ⁰C;

q_т – удельный расход тепла на нагрев транспортных устройств, Дж/кг; q_т=0; q_п – удельные потери тепла сушилкой в окружающую среду, Дж/кг.

Потери тепла сушилкой в окружающую среду принимаем равными 10% от удельного расхода тепла в теоретической сушилке по уравнению

q_п = 0,1 J₁ – J₀/d₂^˝ - d₀, (18)

где J₀, J₁ – соответственно энтальпия воздуха на входе в калорифер и на выходе из него, Дж/кг·сух.в.; d₂^˝ - конечное влагосодержание воздуха для теоретической сушилки.

Определив по формуле (16) величину Δ , которую часто называют внутренним балансом сушильной камеры, приступают к изображению процессов нагрева воздуха и сушки влажного материала в координатах J-x на миллиметровой бумаге. По результатам построения определяют удельные расходы воздуха и тепла на сушку для теоретической и действительной сушилок, температуру «мокрого» термометра и температуру t₂^΄ по известному значению d₂^΄ (уравнение 14), парциальное давление пара в паровоздушной смеси P_п. Теплофизические параметры воздуха и пара определяются из справочной литературы при средней температуре.

Составление отчёта

Отчёт по лабораторной работе оформляется на листах формата II (297х210). Титульный лист должен соответствовать титульному листу методических указаний к работам с указанием кафедры, названия работы, её номера, фамилии, и.о. студента, группы, специальности и фамилии, и.о. преподавателя, принявшего работу.

В отчете должны быть представлены:

• описание цели работы,

• схема лабораторной установки,

• методика проведения работы,

• полученные экспериментальные данные,

• результаты обработки опытных данных (графики и диаграмма вычерчиваются на миллиметровой бумаге с применением необходимых чертежных инструментов),

• выводы.

В отчете обязательно представить все расчеты по приведенным формулам.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. До начала работы необходимо:

• убедиться в отсутствии явных повреждений лабораторной установки;

• проверить наличие резиновых ковриков перед щитом управления;

• установить вентиль 15 в положение «открыто», убедиться в наличии приемников пыли у батарейного циклона и рукавного фильтра.

2. Во время работы:

• строго руководствоваться данными указаниями;

• разрешается включать электрический калорифер только при работающих вентиляторах;

• не прикасаться голыми руками к стеклянным бюксам, находящимся под включенной лампой влагомера;

• не оставлять работающую установку без наблюдения;

• докладывать о всех замеченных неполадках преподавателю или учебному мастеру.

3. По окончании работы:

• выключить электрический калорифер при работающих вентиляторах;

• по истечении некоторого времени (3-5 минут) выключить вентиляторы;

• через разгрузочное отверстие 23 выгрузить из сушилки высушенный материал (при выгрузке материала вентиляторы должны быть включены);

• убрать рабочее место и сдать установку учебному мастеру (лаборанту).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ДОПУСКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Какова цель предстоящей работы?

2. Из каких элементов состоит лабораторная установка и каково назначение каждого из них?

3. Каков порядок выполнения лабораторной работы?

4. Какие экспериментальные данные снимаются при выполнении работы?

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ НА ЗАЩИТЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Что является движущей силой процесса сушки?

2. Что называется скоростью сушки?

3. Чем определяется скорость сушки в первом периоде? При каких условиях скорость сушки в первом периоде постоянна?

4. Чем определяется скорость сушки во втором периоде?

5. Что такое равновесное влагосодержание материала и от чего зависит его значение? Что такое критическое влагосодержание материала?

6. Как изменяется температура материала в процессе конвективной сушки?

7. Почему при сушке влага в материале перемещается из внутренних слоев к поверхности?

8. Что такое относительная влажность воздуха?

9. Как, пользуясь диаграммой Рамзина, найти относительную влажность воздуха, температуру «мокрого» термометра, температуру точки росы?

10. Справедливы ли при сушке в кипящем слое представления о периодах постоянной и падающей скоростях сушки?

11. Почему для сушки полидисперсных материалов нецелесообразно применять сушилки цилиндрической формы?

12. Что такое удельный расход воздуха и удельный расход тепла?

13. Какой физический смысл понятия тепловой кпд сушилки?

14. В чем физический смысл величины Δ – внутреннего баланса сушилки?

15. Что такое теоретическая сушилка?

16. Как изменяется относительная влажность воздуха при нагревании его до температуры выше 100 ⁰C?

17. С какой целью применяют частичный возврат отработанного воздуха в сушилку при конвективной сушке?