洞道干燥实验 (2)精选PPT.ppt

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1、洞道干燥实验第1页，此课件共20页哦问问 题题1.什么是干燥？2.影响干燥操作的因素主要有哪些？3.干燥速率曲线分为哪两个阶段？各有什么特点?4.什么是临界湿含量？平衡湿含量？第2页，此课件共20页哦1.什么是干燥？o干燥方法是物料除湿的一种常用方法，即利用热能，使湿物料中的湿分气化而去湿的方法。该方法耗能较大，工业上往往将机械分离法和干燥法联合起来除湿，即先用机械方法尽可能除去湿物料中的大部分湿分，然后再利用干燥方法继续除湿。第3页，此课件共20页哦影响干燥操作的因素影响干燥操作的因素1.被干燥物料本身:形状尺寸大小、含水量、含水的性质、物料的吸水性等。2.加热介质（热空气）：温度、湿度、流

2、量、气速、与湿物料的接触方式等。3.干燥装置第4页，此课件共20页哦试试 验验 目目 的的1.掌握恒定干燥条件下，干燥曲线和干燥速率曲线的实验测定方法。2.学会由孔板流量计的读数来计算指定截面处的气体流速。3.了解洞道干燥实验装置的结构及操作步骤。4.加深对干燥操作影响因素的理解。第5页，此课件共20页哦实验原理：实验原理：干燥速率曲线干燥速率曲线第6页，此课件共20页哦oX物料的干基含水量，kg水kg绝干物料oTi 干燥时间，s oGc绝干物料的重量，g干燥曲线(XiTi)的测定第7页，此课件共20页哦干燥曲线干燥曲线(XiTi)的测定的测定oGT,i被干燥物料和支撑架的总重量，goGD试样

3、支撑架的重量，goGi 被干燥物料的重量，g 第8页，此课件共20页哦X*EDCBA恒速阶段恒速阶段降速阶段降速阶段XCU0 干燥速率曲线干燥速率曲线第9页，此课件共20页哦o干燥速率曲线分为两个阶段：干燥速率曲线分为两个阶段：o1.第一阶段第一阶段ABC：o预热段预热段+恒速段，预热段很快，一般并入恒速段，预热段很快，一般并入BC段考虑段考虑.o内部水分扩散速率内部水分扩散速率=水分表面气化速率；为非结合水汽化，与水分表面气化速率；为非结合水汽化，与纯水汽化相当；纯水汽化相当；oU取决于表面气化速率，即物料外部的干燥条件取决于表面气化速率，即物料外部的干燥条件 表面气化控制阶段表面气化控制阶

4、段。第10页，此课件共20页哦o2.第二阶段第二阶段CDE：o降速段，降速段，U随随X减少而降低；减少而降低；C点称临界点点称临界点(Xc），），E点对应干燥极限点点对应干燥极限点(平衡水分平衡水分X*)。oXXc，内部水分扩散速率，内部水分扩散速率表面气化速率，表面气化速率，U，物料，物料表面不再全部润湿，部分表面上气化出结合水；当进行到表面不再全部润湿，部分表面上气化出结合水；当进行到D点点时，物料表面已无非结合水，气化面逐渐向内部移动，干燥速时，物料表面已无非结合水，气化面逐渐向内部移动，干燥速率下降更快，直至平衡水分点率下降更快，直至平衡水分点E，U=0.oU=f(物料结构、形状、尺寸

5、物料结构、形状、尺寸)，与介质状态无关，与介质状态无关 物料内部迁移控制阶段物料内部迁移控制阶段。第11页，此课件共20页哦临界湿含量与平衡湿含量临界湿含量与平衡湿含量 o临界湿含量临界湿含量（Xc）是两段的分界限是两段的分界限干燥时干燥时间长短。间长短。Xc过大，从经济上、产品质量上都不过大，从经济上、产品质量上都不利。利。平衡湿含量平衡湿含量（X*）一定状态湿空气，干燥物一定状态湿空气，干燥物料能达到的极限含水量，称平衡湿含量或平料能达到的极限含水量，称平衡湿含量或平衡含水量。衡含水量。第12页，此课件共20页哦平衡水分平衡水分 与自由水分与自由水分o平衡水分平衡水分：不能被空气干燥的水分

6、，即：不能被空气干燥的水分，即X X*。能用该状态空气干燥除去的水。能用该状态空气干燥除去的水分分。o自由水能除去，平衡水不能。其划分除与物自由水能除去，平衡水不能。其划分除与物料及空气的状态均有关。料及空气的状态均有关。第13页，此课件共20页哦结合水份与非结合水份结合水份与非结合水份非结合水份非结合水份 物料表面水气物料表面水气p=ps，p不再变化，不再变化，如同表面水一样，汽化方式与纯水相同。结合如同表面水一样，汽化方式与纯水相同。结合力较弱，易干燥除去。如吸附水分和孔隙中的力较弱，易干燥除去。如吸附水分和孔隙中的水分。水分。结合水份结合水份 pps，结合力较强，较难除去。如细，结合力较

7、强，较难除去。如细胞壁内及小毛细管内的水分。胞壁内及小毛细管内的水分。是结合水还是非结合水仅决定于固体物料本身的性是结合水还是非结合水仅决定于固体物料本身的性质，与空气状态无关。质，与空气状态无关。第14页，此课件共20页哦干燥速率曲线干燥速率曲线(UXav)的测定的测定oU干燥速率，kg水(sm2)oS干燥面积，m2oGc绝干物料的重量，goTi 干燥时间，s 第15页，此课件共20页哦干燥实验装置流程图干燥实验装置流程图第16页，此课件共20页哦由孔板流量计的读数来计算指定截面处的气由孔板流量计的读数来计算指定截面处的气体流速体流速oC0-孔板流量计孔流系数，0.65oA0-孔的面积；d0

8、-孔板孔径=0.040 m o P-孔板两端压差，pao 0-空气入口温度下密度，o V0-空气入口温度（流量计处温度）下的体积流量，m3/s；第17页，此课件共20页哦由孔板流量计的读数由孔板流量计的读数来计算指定截面处的气体流速来计算指定截面处的气体流速oV-试样放置处的体积流量,m3/s；ot -试样放置处的温度,；oV0-空气入口处的体积流量，m3/s；ot0 -空气入口处的的温度,ou-试样放置处的空气流速,m/s oA-试样放置处的横截面积，m2第18页，此课件共20页哦o实验注意事项实验注意事项：o 1.在安装试样时，一定要小心保护传感器，以免用力过大使传感器造成机械性损伤。o o2.为了设备的安全，开车时，一定要先开风机后开空气加热器。停车时则反之。o3.每隔二分钟记录一次数据。第19页，此课件共20页哦 思思 考考 题题1.测定干燥速率曲线的工业意义测定干燥速率曲线的工业意义?2.真空干燥适用于什么情况下的干燥真空干燥适用于什么情况下的干燥?为什么为什么?3.什么是表面气化控制什么是表面气化控制?什么是内扩散控制什么是内扩散控制?4.影响干燥速率的因素有哪些影响干燥速率的因素有哪些?如何提高干燥速率如何提高干燥速率?第20页，此课件共20页哦