干燥速率曲線實(shí)驗(yàn)報(bào)告

枯燥試驗(yàn)一、枯燥速率曲線的測(cè)定〔一〕試驗(yàn)?zāi)康?、生疏常壓式枯燥器的構(gòu)造與操作方法；2、測(cè)定物體在恒定枯燥條件下的枯燥速率曲線?！捕吃囼?yàn)原理枯燥速度U等于每秒鐘從每單位被枯燥物料的面積上除去水份的質(zhì)量，即：UdWAddW—從被枯燥物料中除去的水份質(zhì)量，kgA—枯燥面積，m2—枯燥時(shí)間，s而因dW=—GcdX〔負(fù)號(hào)表示物料含水量隨枯燥時(shí)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(zhì)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(zhì)〔空氣〕的狀況都有關(guān)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(shè)備和流程如圖4-25，空氣由風(fēng)機(jī)輸送，經(jīng)孔板流量計(jì)，電加熱器流入枯燥室，然后入風(fēng)機(jī)，循環(huán)板時(shí)的空氣溫度，這溫度是計(jì)算流量的一個(gè)參數(shù)?？諝饬髁坑砷y4〔蝶形閥〕調(diào)整，任何時(shí)片式閥門〔14〕統(tǒng)內(nèi)空氣溫度恒定，假設(shè)試樣數(shù)量不多，也可以不開啟?！菜摹吃囼?yàn)步驟1、事行將試樣放在電熱枯燥箱內(nèi)，用90℃左右的溫度烘約2小時(shí)，冷卻后稱量，得出試樣絕干質(zhì)量G。2、試驗(yàn)前將試樣加水，稍侯片刻，讓水分均勻集中至整個(gè)試樣，然后稱取濕試樣質(zhì)量。3、檢查天平是否敏捷，并配平衡，往濕球溫度計(jì)加水，通電啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，調(diào)整閥門至預(yù)定風(fēng)速值，開加熱器，調(diào)整溫度至預(yù)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(yàn)流程簡(jiǎn)圖1—風(fēng)機(jī)2—孔板流量計(jì)3—孔反壓差計(jì) 4—風(fēng)速調(diào)整器5—電加熱器6—枯燥室7—試樣 8—天平9—防護(hù)罩10—干球溫度計(jì)11—濕球溫度計(jì)12—導(dǎo)電溫度計(jì) 13—晶體管繼電器14—片式閥門15接地保護(hù)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(shí)開動(dòng)第一個(gè)秒表，并記錄空氣的枯燥溫度和傾斜壓差計(jì)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(shí)，停第一個(gè)秒表，同時(shí)開動(dòng)其次個(gè)2克砝碼，如此往復(fù)進(jìn)展，至試樣接近平衡水份時(shí)為止。6、關(guān)閉加熱器和風(fēng)機(jī)電門?！参濉吃囼?yàn)記錄及整理試樣物料：甘蔗渣化學(xué)漿板 試樣尺寸：試樣絕干質(zhì)量：Gc= 開頭濕試樣質(zhì)量Gs=說(shuō)明：與枯燥速率相對(duì)應(yīng)的濕物料含水量X應(yīng)為：序號(hào)Gii平均濕重UGi104G miGGi2平均濕含量(kg/kg序號(hào)Gii平均濕重UGi104G miGGi2平均濕含量(kg/kg)i1(g)iX mtG miGcc12t1tatω(℃)(℃)(℃)A=2[長(zhǎng)×寬+〔長(zhǎng)+寬〕×厚]〔六〕試驗(yàn)報(bào)告1XU在坐標(biāo)紙上進(jìn)展標(biāo)繪。2、爭(zhēng)論試驗(yàn)結(jié)果。二、流化床枯燥試驗(yàn)12〔溫度〕隨時(shí)間的變化曲線；3、測(cè)定枯燥速率曲線，并確定臨界含水量X0及恒速階段的傳質(zhì)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(guò)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(guò)程就是流化枯燥將濕物料置于流化枯燥條件下測(cè)定被枯燥物料的質(zhì)量溫度隨時(shí)間的變化關(guān)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(shí)間〔τ〕的關(guān)系曲線，物料溫度〔t〕與枯燥時(shí)間〔τ〕的關(guān)系曲線，而物料含水量與時(shí)間關(guān)系曲線的斜率即為枯燥速率u，將枯燥速率u〕對(duì)物料平均含水( 作圖即為枯燥速率曲線三、裝置及流程1、簡(jiǎn)介本裝置主要包括三局部：流化床枯燥設(shè)備、調(diào)整儀表和掌握系統(tǒng)。下面分別加以說(shuō)明：本裝置的全部設(shè)備，除床身筒體一局部承受高溫硬質(zhì)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(zhì)玻璃段〔內(nèi)徑100mm，高400m〕組成，頂部有氣固分別段〔內(nèi)徑150m，高250m。不銹鋼段筒體上設(shè)有物料取樣器、放凈口、溫度計(jì)接口等，分別用于取樣、放凈和測(cè)溫。床身頂部氣固分別段設(shè)有加料口、測(cè)壓口，分別用于物料加料和測(cè)壓?？諝饧訜嵫b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(shè)有1mm鎧裝熱電偶，它與人工智能儀表、固態(tài)繼電器等，實(shí)現(xiàn)空氣介質(zhì)的溫度掌握。同時(shí)，計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表的掌握?？諝饧訜嵫b置底部設(shè)有空氣介質(zhì)的干球溫度和濕球溫度接口，以測(cè)定空氣的干、濕球溫度。本裝置的旋風(fēng)分別器，可除去枯燥物料的粉塵。2、操作要點(diǎn)預(yù)備工作：③預(yù)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(yàn)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(fēng)分別器9、孔板流量計(jì)d0=20mm 10、風(fēng)機(jī) 11、濕球溫度水筒⑦預(yù)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(yù)熱階段：?jiǎn)?dòng)風(fēng)機(jī)及加熱器，設(shè)定進(jìn)入枯燥器的空氣溫度〔在60～80℃范圍內(nèi)〕數(shù)分鐘，并翻開進(jìn)料口，將待枯燥物料緩緩倒入，關(guān)閉進(jìn)料口后，確定風(fēng)速在某一流量下操作。測(cè)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(hào)和取樣時(shí)間，待分析用。共做8～10組數(shù)據(jù)，做完后，關(guān)閉加熱器和風(fēng)機(jī)的電源；②記錄數(shù)據(jù)，在每次取樣的同時(shí)，要記錄床層溫度、空氣干、濕球溫度和流量、床層壓降等。測(cè)定流化曲線：將氣量掌握閥開至最大，待數(shù)分鐘后，調(diào)整掌握閥開度〔關(guān)小，每次轉(zhuǎn)變開度〔轉(zhuǎn)變風(fēng)速，記錄相應(yīng)的床層壓降和空氣流量，直至閥門關(guān)閉，約～103、留意事項(xiàng)加料時(shí)，要停風(fēng)機(jī)，加料速度不能太快；取樣時(shí)，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(jì)補(bǔ)水筒液面不得超過(guò)警示值；電子天平和快速水分測(cè)定儀要按使用說(shuō)明操作。四、調(diào)整儀表每套裝置設(shè)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(yàn)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(nèi)存: 16兆以上;顯示器:VGA1024×768系統(tǒng): WIN98，WINXP通訊口:1個(gè)RS-232〔二〕計(jì)算機(jī)與儀表間的通訊AI工業(yè)調(diào)整器〔它是以RS-485方式進(jìn)展通訊的，所以一個(gè)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(dòng)安裝向?qū)?，安裝數(shù)據(jù)采集程序，安裝程序自動(dòng)在“開頭”菜單的“程序”項(xiàng)中建立一個(gè)“枯燥試驗(yàn)”的快捷方式。點(diǎn)擊此快捷方式，便可運(yùn)行數(shù)據(jù)采集與掌握軟件?！菜摹吃囼?yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運(yùn)行與使用當(dāng)系統(tǒng)安裝完畢后，啟動(dòng)程序，此時(shí)屏幕上會(huì)消滅圖3:3假設(shè)用戶第一次使用此軟件，會(huì)消滅一窗口，要求用戶輸入：孔板流量計(jì)的參數(shù)C1，C2。些數(shù)據(jù)了。1.4消滅一個(gè)詢問(wèn)框，詢問(wèn)用戶是要做“測(cè)定流化曲線”試驗(yàn)，還是“測(cè)定枯燥速率”試驗(yàn)，當(dāng)用戶選擇測(cè)定流化曲線后，程序進(jìn)入主畫面〔見圖4，并開頭測(cè)定流化曲線試驗(yàn)。當(dāng)用戶選擇測(cè)定枯燥速率后，消滅一個(gè)“開頭試驗(yàn)”按鈕，點(diǎn)擊此按鈕，即開頭枯燥試驗(yàn)。主畫面為試驗(yàn)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(guān)風(fēng)機(jī)按鈕，綠色的為開風(fēng)機(jī)按鈕。當(dāng)設(shè)備中的變頻器被設(shè)定為遠(yuǎn)程掌握模式時(shí)(變頻器的操作見附錄四)，按綠按鈕即可以啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，按紅按鈕停風(fēng)機(jī)。“，“退出“。①選擇試驗(yàn)〔圖5。5當(dāng)用戶選擇測(cè)定流化曲線后，則可開頭流化床開頭試驗(yàn)。當(dāng)用戶選擇測(cè)定枯燥速率后，屏幕中消滅一個(gè)“開頭試驗(yàn)”按鈕，點(diǎn)擊此按鈕，即開頭試驗(yàn)。此時(shí)屏幕左上角消滅一計(jì)時(shí)時(shí)鐘，在取料的同時(shí)，點(diǎn)擊記錄數(shù)據(jù)，將枯燥時(shí)間與其它數(shù)據(jù)記入數(shù)據(jù)文件中，同時(shí)，開頭為下組試驗(yàn)計(jì)時(shí)。②試驗(yàn)操作中選擇此項(xiàng)時(shí)，會(huì)消滅一下拉菜單，分別為“轉(zhuǎn)變頻率〔見圖6。6中選擇“轉(zhuǎn)變頻率”時(shí)，屏幕中會(huì)消滅一頻率調(diào)整框，要求用戶調(diào)整頻率并按確定，當(dāng)變頻器被設(shè)定為遠(yuǎn)程掌握模式時(shí)，計(jì)算機(jī)通過(guò)通訊系統(tǒng)，調(diào)整安裝在設(shè)備上的變頻器的頻率值，并通過(guò)變頻器調(diào)整風(fēng)機(jī)電機(jī)的頻率，以到達(dá)試驗(yàn)的要求。中選擇“記錄數(shù)據(jù)延時(shí)”時(shí)，屏幕中消滅一詢問(wèn)框，要求用戶輸入記錄數(shù)據(jù)的延時(shí)時(shí)間〔程序默認(rèn)為30秒，單位為秒。當(dāng)用戶輸入后〔如20，則在流化床試驗(yàn)中，每記20降波動(dòng)較大，要經(jīng)過(guò)肯定時(shí)間的延時(shí)濾波之后，取得壓降的平均值，結(jié)果才穩(wěn)定合理。延時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)，記錄的數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確。③記錄數(shù)據(jù)將當(dāng)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(shí)，會(huì)拉出一小菜單〔見圖7：7〔速率”試驗(yàn)〕中全部記錄的數(shù)據(jù)全部列出來(lái)，供用戶查看，假設(shè)用戶對(duì)某一組數(shù)據(jù)不滿意，可以刪除。為縱坐標(biāo)，以流化床中的空氣流速u〔m/s〕為橫坐標(biāo)的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系，并將結(jié)果在坐標(biāo)系中繪出。假設(shè)是正在做“枯燥速率”試驗(yàn)，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(yàn)中可承受自動(dòng)與手動(dòng)掌握加熱兩種方式，假設(shè)選擇自動(dòng)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(shè)定值〔SV值〕的轉(zhuǎn)變而變，本軟件可修改儀表SV值，當(dāng)用戶輸入該值后，軟件通過(guò)通訊將相應(yīng)儀表上的SV做“枯燥速率”試驗(yàn)時(shí)，屏幕的右上角回會(huì)顯示時(shí)鐘，當(dāng)點(diǎn)擊記錄數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)在時(shí)鐘的下方顯示記錄本組數(shù)據(jù)的時(shí)間。用戶可以依據(jù)此時(shí)間與時(shí)鐘來(lái)確定記錄數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔。2、顯示結(jié)果當(dāng)用戶在圖3“2項(xiàng)外，其他為暗的，并且不行操作。2、顯示結(jié)果當(dāng)用戶在圖3“2項(xiàng)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(xiàng)除“刪除”外，全部變亮，并可操作。9選擇“查看數(shù)據(jù)9，此時(shí)假設(shè)用戶對(duì)某一組數(shù)據(jù)不滿足，點(diǎn)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(yàn)”時(shí)，屏幕中消滅一詢問(wèn)框〔1，假設(shè)是第一次查看此數(shù)據(jù)的試驗(yàn)結(jié)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(jì)量的各個(gè)時(shí)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(jìn)入“枯燥曲線”畫面〔見圖1，與此同時(shí)，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(yàn)點(diǎn)為物料含水率與枯燥時(shí)間的關(guān)系，藍(lán)點(diǎn)為床層溫度與枯燥時(shí)間的關(guān)系。此時(shí)假設(shè)覺(jué)察有試驗(yàn)點(diǎn)不對(duì)，可以選10擇屏幕上方的“修改”項(xiàng)，返回圖11，查看是否有數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤，并可進(jìn)展修改。在圖12中有一“打印”選項(xiàng)，當(dāng)連接有打印機(jī)時(shí)，選此項(xiàng)，可以將圖形在打印機(jī)中打印。中選擇“結(jié)果”項(xiàng)時(shí)，屏幕消滅一列表框，將“枯燥時(shí)間度”列出。在圖12的最靠右側(cè)，有一詢問(wèn)框，詢問(wèn)用戶“降速階段從第幾點(diǎn)開頭，用戶可以依據(jù)枯燥曲線確定降速階段的起始點(diǎn)，假設(shè)輸入666點(diǎn)以前，即為恒速枯燥階段，假設(shè)用戶認(rèn)為本次試驗(yàn)沒(méi)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(guān)系，圖中有一“后退”選項(xiàng)，假設(shè)用戶認(rèn)為枯燥速率曲線不正確，可以選擇此項(xiàng)，退回到“枯燥曲線”圖形〔1，重進(jìn)展選擇。圖13中的其他選項(xiàng)與圖12中一樣，在此就不做進(jìn)一步的說(shuō)明白。選擇“退出83

11第一次運(yùn)行此軟件時(shí)，既已經(jīng)將參數(shù)輸入了，一般狀況下，不用選擇此項(xiàng)，只有在參數(shù)喪失或參數(shù)轉(zhuǎn)變時(shí)，需要重輸入?yún)?shù)時(shí)，才使用此功能。4、退出當(dāng)用戶在圖三畫面中選“退出”時(shí)，即完畢程序的運(yùn)行。1213附錄一、枯燥裝置各個(gè)儀表的單位及參數(shù)設(shè)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?jiǎn)挝籆trlCkPaCkPakPaC1VSn21332133330DIP1212210DIL000DIH202020CF0000000Addr1234567bAud9600960096009600960096009600*注：AIAI本試驗(yàn)裝置中，使用壓力傳感器測(cè)量壓力，由于溫度及環(huán)境對(duì)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(jì)的計(jì)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(jì)參數(shù)C=26.8 C=0.541 2附錄三、變頻器簡(jiǎn)易操作說(shuō)明一、變頻器簡(jiǎn)易操作步驟：電機(jī)的參數(shù)已經(jīng)設(shè)入變頻器內(nèi)部的記憶芯片，因此，啟動(dòng)變頻器時(shí)無(wú)須對(duì)水泵的參數(shù)進(jìn)展設(shè)置?！布赐ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)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(shè)定值，按△或▽鍵直到顯示為5，按P鍵將的設(shè)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(shè)定值，按△或▽鍵直到顯示為5，按P鍵將的設(shè)定值輸入，數(shù)碼管顯示P1000，按▽鍵返回到r0000，按P定，可投入運(yùn)行?！布从米冾l器的面板按鈕進(jìn)展掌握P0700和P1000設(shè)為〔設(shè)置方法與遠(yuǎn)程掌握模式一樣，然后再按動(dòng)運(yùn)行鍵〔面板上的綠色按鈕，即〔面板上的紅色按