干燥速率曲線實驗報告

枯燥試驗一、枯燥速率曲線的測定〔一〕試驗目的1、生疏常壓式枯燥器的構造與操作方法；2、測定物體在恒定枯燥條件下的枯燥速率曲線?！捕吃囼炘砜菰锼俣萓等于每秒鐘從每單位被枯燥物料的面積上除去水份的質量，即：UdWAddW—從被枯燥物料中除去的水份質量，kgA—枯燥面積，m2—枯燥時間，s而因dW=—GcdX〔負號表示物料含水量隨枯燥時間的增加而削減〕dW GdX G XUAd

c c( )Ad A Gc—濕物料中確定干料的質量，kgX—濕物料含水量，kg水/kg干料影響枯燥的因素很多，它與物料及枯燥介質〔空氣〕的狀況都有關系，在枯燥條件不變〔即空氣的溫度、濕度及速度恒定〕是物料濕含量X的函數(shù)。U=f(X)表示此函數(shù)的曲線，稱為枯燥速率曲線?！踩吃O備和流程如圖4-25，空氣由風機輸送，經(jīng)孔板流量計，電加熱器流入枯燥室，然后入風機，循環(huán)板時的空氣溫度，這溫度是計算流量的一個參數(shù)?？諝饬髁坑砷y4〔蝶形閥〕調整，任何時片式閥門〔14〕統(tǒng)內空氣溫度恒定，假設試樣數(shù)量不多，也可以不開啟?！菜摹吃囼灢襟E1、事行將試樣放在電熱枯燥箱內，用90℃左右的溫度烘約2小時，冷卻后稱量，得出試樣絕干質量G。2、試驗前將試樣加水，稍侯片刻，讓水分均勻集中至整個試樣，然后稱取濕試樣質量。3、檢查天平是否敏捷，并配平衡，往濕球溫度計加水，通電啟動風機，調整閥門至預定風速值，開加熱器，調整溫度至預定值，待溫度穩(wěn)定后，才開枯燥室門將濕試樣放入。圖4-25 枯燥試驗流程簡圖1—風機2—孔板流量計3—孔反壓差計 4—風速調整器5—電加熱器6—枯燥室7—試樣 8—天平9—防護罩10—干球溫度計11—濕球溫度計12—導電溫度計 13—晶體管繼電器14—片式閥門15接地保護線4、馬上加砝碼使天平接近平衡，但砝碼稍輕，待水份枯燥至天平指針平衡時開動第一個秒表，并記錄空氣的枯燥溫度和傾斜壓差計的讀數(shù)。5、減去3克砝碼，待水份再枯燥至天平指針平衡時，停第一個秒表，同時開動其次個2克砝碼，如此往復進展，至試樣接近平衡水份時為止。6、關閉加熱器和風機電門?！参濉吃囼炗涗浖罢碓嚇游锪希焊收嵩瘜W漿板 試樣尺寸：試樣絕干質量：Gc= 開頭濕試樣質量Gs=說明：與枯燥速率相對應的濕物料含水量X應為：序號Gii平均濕重UGi104G miGGi2平均濕含量(kg/kg序號Gii平均濕重UGi104G miGGi2平均濕含量(kg/kg)i1(g)iX mtG miGcc12t1tatω(℃)(℃)(℃)A=2[長×寬+〔長+寬〕×厚]〔六〕試驗報告1XU在坐標紙上進展標繪。2、爭論試驗結果。二、流化床枯燥試驗12〔溫度〕隨時間的變化曲線；3、測定枯燥速率曲線，并確定臨界含水量X0及恒速階段的傳質系數(shù)KH及降速階段的比例KX二、根本原理高速的氣流使?jié)裎锾幱诜序v狀態(tài)，通過掌握氣流的溫度、速度等將物料中濕組分汽化除去這一單元操作過程就是流化枯燥將濕物料置于流化枯燥條件下測定被枯燥物料的質量溫度隨時間的變化關系即可確定該物料的枯燥特性曲線其中包括物料含水〔X〕與枯燥時間〔τ〕的關系曲線，物料溫度〔t〕與枯燥時間〔τ〕的關系曲線，而物料含水量與時間關系曲線的斜率即為枯燥速率u，將枯燥速率u〕對物料平均含水( 作圖即為枯燥速率曲線三、裝置及流程1、簡介本裝置主要包括三局部：流化床枯燥設備、調整儀表和掌握系統(tǒng)。下面分別加以說明：本裝置的全部設備，除床身筒體一局部承受高溫硬質玻璃外，其余均承受不銹鋼制造，1床身筒體局部由不銹鋼段〔100mm100mm〕和高溫硬質玻璃段〔內徑100mm，高400m〕組成，頂部有氣固分別段〔內徑150m，高250m。不銹鋼段筒體上設有物料取樣器、放凈口、溫度計接口等，分別用于取樣、放凈和測溫。床身頂部氣固分別段設有加料口、測壓口，分別用于物料加料和測壓。空氣加熱裝置由加熱器和掌握器組成，加熱器為不銹鋼盤管式加熱器，加熱管外壁設有1mm鎧裝熱電偶，它與人工智能儀表、固態(tài)繼電器等，實現(xiàn)空氣介質的溫度掌握。同時，計算機可實現(xiàn)對儀表的掌握。空氣加熱裝置底部設有空氣介質的干球溫度和濕球溫度接口，以測定空氣的干、濕球溫度。本裝置的旋風分別器，可除去枯燥物料的粉塵。2、操作要點預備工作：③預備肯定量的被枯燥物料〔以綠豆為例，約2k，取1.5kg左右放入熱水〔或沸水〕中泡數(shù)分鐘，取出，并用干毛巾吸干外表水分，待用；1、沸騰枯燥試驗裝置流程示意圖1、空氣加熱器 2、放凈口 3、不銹鋼筒體 4、取樣口5、玻璃筒體 6、氣固分別段 7、加料口 8、旋風分別器9、孔板流量計d0=20mm 10、風機 11、濕球溫度水筒⑦預備肯定量的被枯燥物料〔以綠豆為例，約2k，取1.5kg左右放入熱水〔或沸水中泡數(shù)分鐘，取出，并用干毛巾吸干外表水分，待用；床身預熱階段：啟動風機及加熱器，設定進入枯燥器的空氣溫度〔在60～80℃范圍內〕數(shù)分鐘，并翻開進料口，將待枯燥物料緩緩倒入，關閉進料口后，確定風速在某一流量下操作。測定枯燥速率曲線：〔推入或拉出〕取樣，每隔5～10分鐘一次，取出的樣品放入小器皿中，并記上編號和取樣時間，待分析用。共做8～10組數(shù)據(jù)，做完后，關閉加熱器和風機的電源；②記錄數(shù)據(jù)，在每次取樣的同時，要記錄床層溫度、空氣干、濕球溫度和流量、床層壓降等。測定流化曲線：將氣量掌握閥開至最大，待數(shù)分鐘后，調整掌握閥開度〔關小，每次轉變開度〔轉變風速，記錄相應的床層壓降和空氣流量，直至閥門關閉，約～103、留意事項加料時，要停風機，加料速度不能太快；取樣時，取樣管推拉要快，管槽口要用布掩蓋，以免物料噴出；濕球溫度計補水筒液面不得超過警示值；電子天平和快速水分測定儀要按使用說明操作。四、調整儀表每套裝置設有8塊儀表：加熱器溫控、床身溫度、空氣溫度、空氣流量、空氣壓力、〔干球溫度，綠色數(shù)字為濕球溫度。五、枯燥試驗數(shù)據(jù)采集程序的安裝與使用〔一〕硬件與系統(tǒng)配制要求CPU: 奔騰/166內存: 16兆以上;顯示器:VGA1024×768系統(tǒng): WIN98，WINXP通訊口:1個RS-232〔二〕計算機與儀表間的通訊AI工業(yè)調整器〔它是以RS-485方式進展通訊的，所以一個通訊口可以接多塊儀表〕17、18124〔COM1〕〔見圖2。2〔三〕軟件安裝WIN98WINXPSETUP.EXE，啟動安裝向導，安裝數(shù)據(jù)采集程序，安裝程序自動在“開頭”菜單的“程序”項中建立一個“枯燥試驗”的快捷方式。點擊此快捷方式，便可運行數(shù)據(jù)采集與掌握軟件?！菜摹吃囼灁?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運行與使用當系統(tǒng)安裝完畢后，啟動程序，此時屏幕上會消滅圖3:3假設用戶第一次使用此軟件，會消滅一窗口，要求用戶輸入：孔板流量計的參數(shù)C1，C2。些數(shù)據(jù)了。1.4消滅一個詢問框，詢問用戶是要做“測定流化曲線”試驗，還是“測定枯燥速率”試驗，當用戶選擇測定流化曲線后，程序進入主畫面〔見圖4，并開頭測定流化曲線試驗。當用戶選擇測定枯燥速率后，消滅一個“開頭試驗”按鈕，點擊此按鈕，即開頭枯燥試驗。主畫面為試驗的流程圖，在此圖中9,1kPa2〔℃3-空氣溫度〔℃4〔℃，5V，6-空氣干球溫度〔℃，7-濕球溫度〔℃8kP,9kP。屏幕中有一組紅綠色按鈕，其中，紅色的為關風機按鈕，綠色的為開風機按鈕。當設備中的變頻器被設定為遠程掌握模式時(變頻器的操作見附錄四)，按綠按鈕即可以啟動風機，按紅按鈕停風機。“，“退出“。①選擇試驗〔圖5。5當用戶選擇測定流化曲線后，則可開頭流化床開頭試驗。當用戶選擇測定枯燥速率后，屏幕中消滅一個“開頭試驗”按鈕，點擊此按鈕，即開頭試驗。此時屏幕左上角消滅一計時時鐘，在取料的同時，點擊記錄數(shù)據(jù)，將枯燥時間與其它數(shù)據(jù)記入數(shù)據(jù)文件中，同時，開頭為下組試驗計時。②試驗操作中選擇此項時，會消滅一下拉菜單，分別為“轉變頻率〔見圖6。6中選擇“轉變頻率”時，屏幕中會消滅一頻率調整框，要求用戶調整頻率并按確定，當變頻器被設定為遠程掌握模式時，計算機通過通訊系統(tǒng)，調整安裝在設備上的變頻器的頻率值，并通過變頻器調整風機電機的頻率，以到達試驗的要求。中選擇“記錄數(shù)據(jù)延時”時，屏幕中消滅一詢問框，要求用戶輸入記錄數(shù)據(jù)的延時時間〔程序默認為30秒，單位為秒。當用戶輸入后〔如20，則在流化床試驗中，每記20降波動較大，要經(jīng)過肯定時間的延時濾波之后，取得壓降的平均值，結果才穩(wěn)定合理。延時時間越長，記錄的數(shù)據(jù)越準確。③記錄數(shù)據(jù)將當前最的數(shù)據(jù)存入前面選定的數(shù)據(jù)文件中。④查看數(shù)據(jù)選此功能時，會拉出一小菜單〔見圖7：7〔速率”試驗〕中全部記錄的數(shù)據(jù)全部列出來，供用戶查看，假設用戶對某一組數(shù)據(jù)不滿意，可以刪除。為縱坐標，以流化床中的空氣流速u〔m/s〕為橫坐標的雙對數(shù)坐標系，并將結果在坐標系中繪出。假設是正在做“枯燥速率”試驗，則因缺少數(shù)據(jù)而不能使用本功能。⑤退出3在枯燥試驗中可承受自動與手動掌握加熱兩種方式，假設選擇自動加熱掌握，空氣加熱器溫度由儀表掌握，掌握溫度隨儀表中的設定值〔SV值〕的轉變而變，本軟件可修改儀表SV值，當用戶輸入該值后，軟件通過通訊將相應儀表上的SV做“枯燥速率”試驗時，屏幕的右上角回會顯示時鐘，當點擊記錄數(shù)據(jù)時，會在時鐘的下方顯示記錄本組數(shù)據(jù)的時間。用戶可以依據(jù)此時間與時鐘來確定記錄數(shù)據(jù)的時間間隔。2、顯示結果當用戶在圖3“2項外，其他為暗的，并且不行操作。2、顯示結果當用戶在圖3“2項外，其他為暗的，并且不行操作。8選擇“翻開文件件名并按確定后，不行操作項除“刪除”外，全部變亮，并可操作。9選擇“查看數(shù)據(jù)9，此時假設用戶對某一組數(shù)據(jù)不滿足，點擊此數(shù)據(jù)行，然后選擇“刪除部數(shù)據(jù)?！惨妶D1。中選擇“枯燥試驗”時，屏幕中消滅一詢問框〔1，假設是第一次查看此數(shù)據(jù)的試驗結果，表中的“濕物料重”與“干物料重”兩欄均為空白，需要用戶將計量的各個時間的濕物料與干物料的中量輸入，輸入完畢后按退出，程序進入“枯燥曲線”畫面〔見圖1，與此同時，將“濕物料重”與“干物料重”的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)文件。圖中紅色的試驗點為物料含水率與枯燥時間的關系，藍點為床層溫度與枯燥時間的關系。此時假設覺察有試驗點不對，可以選10擇屏幕上方的“修改”項，返回圖11，查看是否有數(shù)據(jù)輸入錯誤，并可進展修改。在圖12中有一“打印”選項，當連接有打印機時，選此項，可以將圖形在打印機中打印。中選擇“結果”項時，屏幕消滅一列表框，將“枯燥時間度”列出。在圖12的最靠右側，有一詢問框，詢問用戶“降速階段從第幾點開頭，用戶可以依據(jù)枯燥曲線確定降速階段的起始點，假設輸入666點以前，即為恒速枯燥階段，假設用戶認為本次試驗沒有恒速枯燥階段，則輸入0。選擇“退〔見圖13。圖13為枯燥速率曲線圖，即枯燥速率與平均含水量的關系，圖中有一“后退”選項，假設用戶認為枯燥速率曲線不正確，可以選擇此項，退回到“枯燥曲線”圖形〔1，重進展選擇。圖13中的其他選項與圖12中一樣，在此就不做進一步的說明白。選擇“退出83

11第一次運行此軟件時，既已經(jīng)將參數(shù)輸入了，一般狀況下，不用選擇此項，只有在參數(shù)喪失或參數(shù)轉變時，需要重輸入?yún)?shù)時，才使用此功能。4、退出當用戶在圖三畫面中選“退出”時，即完畢程序的運行。1213附錄一、枯燥裝置各個儀表的單位及參數(shù)設定AI儀表空氣床層床層空氣空氣加熱加熱溫度壓降溫度壓力流量溫控電壓單位CtrlCkPaCkPakPaC1VSn21332133330DIP1212210DIL000DIH202020CF0000000Addr1234567bAud9600960096009600960096009600*注：AIAI本試驗裝置中，使用壓力傳感器測量壓力，由于溫度及環(huán)境對壓力傳感器有肯定的影響，所以壓力傳感器的0AI儀表中的SC0-0.3SC+0.300。2AI干球溫度濕球溫度單位Sn1-2C1221Cn0AddrAddrbAud79600附錄二、孔板流量計的計算公式與參數(shù)1．V=CRC21V：流量，單位m3/hR：孔板壓差，單位kPa2．孔板流量計參數(shù)C=26.8 C=0.541 2附錄三、變頻器簡易操作說明一、變頻器簡易操作步驟：電機的參數(shù)已經(jīng)設入變頻器內部的記憶芯片，因此，啟動變頻器時無須對水泵的參數(shù)進展設置?！布赐ㄟ^計算機掌握變頻器P0700和P10005，具體操作如下：按編程鍵P，數(shù)碼管顯示r0000，按△鍵直到顯示P0700，按P鍵顯示舊的設定值，按△或▽鍵直到顯示為5，按P鍵將的設定值寫入變頻器，數(shù)碼管顯示P0700，按△鍵直到顯示P1000，按P鍵顯示舊的設定值，按△或▽鍵直到顯示為5，按P鍵將的設定值輸入，數(shù)碼管顯示P1000，按▽鍵返回到r0000，按P定，可投入運行。〔即用變頻器的面板按鈕進展掌握P0700和P1000設為〔設置方法與遠程掌握模式一樣，然后再按動運行鍵〔面板上的綠色按鈕，即〔面板上的紅色按