化工原理实验.ppt
化工原理实验,福州大学化工原理实验室二一五年五月修订,干燥实验（洞道式）,一实验目的二实验任务三实验原理四实验流程,五操作要点六数据处理七报告要求,实验七洞道式干燥实验,福州大学化工原理实验室,一、实验目的,了解洞道式循环干燥器的结构、基本流程。掌握洞道式循环干燥器的使用方法。掌握物料干燥速率曲线的测定方法。,二、实验任务,三、实验原理,图1干燥曲线图2干燥速率曲线,干燥速率曲线只能通过实验测得，因为干燥速率不仅取决于空气的性质和操作条件，而且还受物料性质、结构及所含水分性质的影响。,实验原理,(kg/m2s),式中：干燥速率，kg/（m2s）；,A干燥表面(m2)；,相应的干燥时间(s)；,汽化的水分量，kg。,式中：湿物料中绝干物料的质量，kg；湿物料含水量，kg水kg绝干料。负号表示物料含水量随干燥时间的增加而减少。,、分别为时间间隔内开始和终了时湿物料的质量kg,横坐标为相应于某干燥速率下的物料的平均含水量。,以为纵坐标，某干燥速率下的湿物料的平均含水量为横坐标，即可绘出干燥速率曲线。,实验原理,1-风机，2-片式阀门（排出空气），3-入口温度计，4-孔板流量计，5-电加热器，6-电器面板，7-干球温度计，8-湿球温度计，9-电子天平，10-干燥室，11-出口温度计，12-风速调节阀，13-片式阀门（吸入空气）,四、实验流程,注意：片式阀门2和13不能关闭风速调节阀12不能动,干燥室及试样的准备,实验前将已知绝干质量的试样放入水中浸泡片刻，让水分均匀扩散至整个试样，然后称取湿试样质量（约吸水60g）。待干燥系统温度稳定后，打开干燥室的门将湿试样放入。,电器面板及加热控制,依次开启电源总开关、仪表电源和风机开关，在干球温度显示面板上设定实验所需的温度值。按下加热1和加热2开关，开始加热。,湿球温度计,本装置是利用干燥室内的正压，使空气按图中箭头方向向外排出，以获得较高流速，同时湿气往外排出也可避免系统内湿度增加。,湿球湿度计示意图,湿度计安装前应检查图中A处是否畅通；水从喇叭口加入，注意加至刚到U形管下端顶部为止，不要过多，以避免流入风道内。实验过程，视蒸发情况，中途加水一、二次。,（1）实验前量取试样尺寸（长、宽、高），并记录绝干试样的质量。（2）将已知绝干质量的试样放入水中浸泡片刻，让水分均匀扩散至整个试样，然后取出称取湿试样质量。（3）检查电子天平是否灵活，并复零位。（4）往湿球温度计内入适量的加水。（5）依次开启电源总开关、仪表电源和风机开关，调节蝶形阀12至预定风速值。适当打开片阀2和13。,五、实验操作要点,五、实验操作要点,（6）在干球温度显示面板上设定实验所需的温度值。按下加热1和加热2开关，开始加热。待温度接近预定温度时，关闭加热2开关。（7）空气状态稳定后，打开干燥室门，将湿试样放到支架上，关好干燥室的门。待天平显示一个整数值时，立刻开动第1只秒表（实验用2只秒表）。,（8）待水分失去3g后，停第一只秒表，与此同时开动第2只秒表。记下干燥时间。以后每失去3g水(在降速阶段可以失去2g或1g水)，均记下其干燥时间。如此反复进行，直至试样接近平衡水分为止。（9）实验结束，先关电加热器，使系统冷却后再关风机，卸下试样，并收拾整理现场。,五、实验操作要点（续）,其中空气入口温度，K。,式中：流经孔板的空气体积流量，m3/s；压差计示值，Pa；流经孔板的空气密度，kg/m3，状态和状态相同。,六、实验数据处理,1、计算体积流量：,六、实验数据处理,2、计算平均风速U：如果孔板流量计的压差示值Pa，平均风速可按下式计算：,式中：U按流量计算的平均风速，m/s；S2干燥室流通截面积，S2=0.150.2=0.03m2；T，T1空气入口温度和干燥室前温度，K。,实验数据处理,横纵坐标计算公式,U的计算公式来源,七、实验报告要求,1、实验报告总体要求同以前的实验。2、应在直角坐标纸上绘制恒定干燥速率曲线。3、每份报告至少要有两条干燥速率曲线，以便探讨不同干燥条件下，对恒速干燥速率、降速干燥速率以及临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性参数的影响。,建议第2套、第3套、第4套的同学分别与第1套比较，第1套的同学与第2套比较。将2条恒定干燥速率曲线标绘在同一直角坐标纸上。,需比较恒速干燥速率的变化；需比较临界含水量的变化；需比较平衡含水量的变化；,实验报告要求,讨论内容：1、不同干燥条件对恒速干燥速率、临界含水量、平衡含水量的影响。注意：当实验结果与理论不符时，应当优先看看除了主要条件变化外，其它条件是否也有一点点变化，例如一、三套的比较，只改变物料的厚薄的话，理论上恒速干燥速率应当相同，但实际上平均风速与温度都略有不同，因此也就造成了恒速干燥速率的不同。,实验报告要求,讨论内容：2、测定干燥速率曲线的意义。3、恒定的干燥条件是什么？4、请结合干燥速率说明为什么在恒定干燥条件下恒速干燥阶段的干燥速率为常数。,
