Ііі Масообмін

Лабораторна робота № 13

Дослідження характеристик конвективної сушильної установки

Мета: визначити основні робочі характеристики конвективної сушарки, скласти тепловий баланс сушарки та визначити її ККД.

Схема лабораторної установки показана на рис.13.1.

В теплоізольованому корпусі 1 з відомою теплоізоляцією 2, який закривається герметичними дверима, розташована робоча камера 3, в яку вставляється стелаж 4 з перфорованим піддонами 5. В корпусі виконані впускний отвір 6 з діафрагмою 7 і випускний отвір 8. У верхній частині корпуса над робочою камерою виконана камера підготовки сушильного агента 9, в якій розташовано вентилятор 10 і джерело теплоти 11. Проміжки між стінками робочої камери і стелажем утворюють нагнітальний 12 і рециркуляційний 13 канали. В камері підготовки сушильного агента виконаний відбивальний екран 14, а по діагоналі нагнітального каналу встановлено розподільний екран 15, який із бічною стінкою стелажа утворює повітряний клин для рівномірного розподілу повітря по піддонах на стелажі.

Шафа обладнана електронними системами контролю процесу сушіння, а також автоматичною системою обмеження верхньої температури сушильного агента для різних режимів сушіння і пультом управління, розташованим на передній панелі корпуса сушильної шафи. Дані системи і пульт управління на рис. 13.1 не показані. В комплект лабораторної роботи входить вимірювальний міст 15 з набором термоопорів типу ТСМ для визначення температури у відповідних точках сушильної установки і анемометр.

Порядок виконання роботи

Розташовують температурні датчики моста 15 у вказаних викладачем або лаборантом точках сушарки і визначають індивідуальну похибку кожного з них, порівнюючи показання кожного з еталонним ртутним термометром. За ним визначають і температуру навколишнього середовища (кімнатну температуру).

Вмикають сушильну установку і встановлюють клапан подачі холодного повітря (діафрагма 7) в положення, вказане викладачем. Дифманометром (або анемометром) вимірюють швидкість виходу повітря через випускний отвір 8. На блоці управління режимом роботи сушарки натискають відповідну кнопку обмеження температури сушильного агента. Сушарка прогрівається до робочої температури протягом 15-20 хв. За цей час знімають 8-10 значень температур в точках через рівні проміжки часу, за якими потім будують криву прогріву сушарки. Для визначення температури теплоносія використовують або вбудований в сушарку термометр, або один з каналів вимірювального моста. Досліди повторюють декілька разів з інтервалом часу 2-3 хв. За показаннями контрольно–вимірювальних приладів (амперметр і вольтметр) визначають струм і напругу, яку споживає сушарка в режимі роботи нагрівника і в режимі вентиляції. Визначають час режиму роботи і режиму вентиляції за один період. Після виходу сушарки на усталений режим роботи (температура в робочій камері не змінюється) результати вимірювань заносять в журнал спостережень.

Таблиця 13.1 – Журнал спостережень

№ досліду	І, А	U, В	tk, ˚С	tроб, ˚С	Час, хв	Vпов м3/год
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Обробка результатів

Методику обробки результатів і необхідні розрахункові формули розроблено за [5]. За швидкістю виходу повітря через випускний клапан 8 визначають витрату повітря в сушарці. Знаючи температуру вхідного і вихідного повітря і його витрату визначають годинний приплив теплоти з вхідним повітрям і годинну втрату теплоти з вихідним повітрям. Зміною густини повітря в процесі його нагріву в сушарці нехтують.

За показаннями вольтметра і амперметра визначають потужність нагрівника сушарки в режимах “нагрів”, “вентиляція” і середню споживану потужність сушарки за годину.

За температурами корпусу сушарки і його геометричними розмірами визначають втрати теплоти через теплову ізоляцію і корпус сушарки.

За результатами досліджень і розрахунків складають повний тепловий баланс сушарки і визначають її ККД. Роблять обґрунтовані висновки.

Зміст звіту

1. Схема установки.

2. Звітна таблиця.

3. Розрахунок.

4. Графічна інтерпретація результатів.

5. Висновки.

Контрольні запитання

1. Що розуміють під конвективним сушінням?

2. Які відмінності конвективного сушіння від кондуктивного?

3. Які основні характеристики сушильних установок ви знаєте?

4. Які сушильні агенти використовують для конвективного сушіння, їх характеристики і призначення?

5. Назвіть основні складові теплового балансу конвективної сушарки.

6. Поясніть суть механізму конвективного сушіння.

7. Які ви знаєте схеми руху теплоносіїв для конвективного сушіння?

8. Що таке сушіння в контрольованій атмосфері?

9. Як можна задавати потенціал сушіння?

10. Що таке напруга робочої камери за вологою?

Лабораторна робота №14