《洞道干燥实验 (2)精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《洞道干燥实验 (2)精选文档.ppt（20页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、洞道干燥实验本讲稿第一页，共二十页问问 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？本讲稿第二页，共二十页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。本讲稿第三页，共二十页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、流量、气
2、速、与湿物料的接触方式等。3.干燥装置本讲稿第四页，共二十页试试 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。本讲稿第五页，共二十页实验原理：实验原理：干燥速率曲线干燥速率曲线本讲稿第六页，共二十页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)的测定本讲稿第七页，共二十页干燥曲线干燥曲线(XiTi)的测定的测定oGT,i被干燥物料和支撑架的总重量，goGD试样支撑架的重量，
3、goGi 被干燥物料的重量，g 本讲稿第八页，共二十页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本讲稿第九页，共二十页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，与纯水分表面气化速率；为非结合水汽化，与纯水汽化相当；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段。本讲稿第十页，
4、共二十页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点时，物料表面已无非结合水，气化面逐渐向内部移动，点时，物料表面已无非结合水，气化面逐渐向内部移动，干燥速率下降更快，直至平衡水分点干燥速率下降更快，直至平衡水分点E，U=0.oU=f(物料结构、形状、尺寸物料结构、形状、尺寸)
5、，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。本讲稿第十一页，共二十页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、产品质量上过大，从经济上、产品质量上都不利。都不利。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，称平衡湿含量或平衡料能达到的极限含水量，称平衡湿含量或平衡含水量。含水量。本讲稿第十二页，共二十页平衡水分平衡水分 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，即：不能被空气干燥的水分
6、，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。物料及空气的状态均有关。本讲稿第十三页，共二十页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，结合力较强，较难除去。如细胞壁内及小
7、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。性质，与空气状态无关。本讲稿第十四页，共二十页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 本讲稿第十五页，共二十页干燥实验装置流程图干燥实验装置流程图本讲稿第十六页，共二十页由孔板流量计的读数来计算指定截面处的由孔板流量计的读数来计算指定截面处的气体流速气体流速oC0-孔板流量计孔流系数，0.65oA0-孔的面积；d0-孔板孔径=0.040 m o P
8、-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；本讲稿第十七页，共二十页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本讲稿第十八页，共二十页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。本讲稿第十九页，共二十页 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?本讲稿第二十页，共二十页