干燥速率曲线的测定

1、 干燥速率曲线的测定 1120122681 史政伟 16111202班 同组1组：尚攀、宋超一. 实验目的 掌握恒定干燥条件下物料干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。 了解湿物料的临界含水量，恒速阶段传质系数，对流传热系数的测定方法。 熟悉洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作方法。二. 实验原理采用具有恒定温度t、湿度H的热空气作为干燥介质与含水湿物料进行接触，物料中的水分向介质中转移，完成干燥。物料含水的性质决定干燥经历预热以及恒速干燥和降速干燥阶段。完整的干燥过程中，物料含水率、物料温度以及干燥速率的变化如下图所示： 图1 干燥曲线与干燥速率曲线图中， U表示干燥速率，其定义为： (1

2、)式中：U 干燥速率,X 物料干基含水率 ,A 干燥面积 , 时间，s 绝干物料质量，kg干燥曲线中ab 段为预热段，出现在干燥开始，持续时间较短，该阶段物料温度迅速升到空气的湿球温度;；在随后的bc 段中，物料温度维持在,在温差作用下空气将热量传递给物料而使物料所含非结合水汽化，水气在物料表面饱和湿度与空气湿度之差作用下扩散到空气中被带走。此阶段干燥速率恒定；在物料中的非结合水被祛除之后，干燥进入图中cd所示的降速段，以祛除物料中的结合水为主，干燥速率受到水分从物料内部扩散到物料表面的扩散速率控制，且随干燥进行不断下降，物料温度亦不断上升。恒速段与降速段的交界点c所对应的含水量称为临界含水量

3、，以表示。若干燥持续进行，最终达到物料与空气的平衡，物料含水率为平衡含水率。物料的种类、含水性质、料层厚度和颗粒大小，热空气温度、湿度、流速，空气与固体物料间的相对运动方式等都是影响干燥速率的因素，采用理论计算确定干燥速率十分困难，因此干燥速率大多采用实验测定的方法。三. 实验内容 测定恒定干燥条件下干燥曲线和干燥速率曲线，湿物料的临界含水量。 测定恒速干燥阶段空气与物料间的对流传热系数。四. 实验装置与流程（1） 实验装置流程图 图2 干燥实验装置流程示意图1鼓风机2孔板流量计 3压力变送器 4加热器 5重量传感器6干、湿球温度计 9、10调节阀 11观察窗（2） 流程简介参照图2，鼓风机1

4、将新鲜空气送入系统，经电加热器2加热后经孔板流量计计量流量后进入洞道与湿物料接触，部分热空气经阀9返回循环使用，部分经阀10放空。湿物料重量由传感器5测得。（3） 设备主要技术参数 鼓风机：BYF7122,370W； 电加热器：额定功率4.5KW； 干燥室：180mm×180mm×1250mm； 干燥物料：湿毛毡或湿砂； 称重传感器：CZ500型，0300g。五. 实验方法及步骤 打开实验装置的进气阀门和排气阀门，放空阀10全开，循环阀门9可适当开启或不开。 打开仪表电源和风机开关，用空气流量调节阀调整空气流量，建议流量在140150m3/h左右。 打开加热开关，在控制面板上设置加热温度为70。 观察湿球温度计和干球温度计，当温度基本稳定后，从水中取出试样，试样控水至无水珠滴下，将支架从干燥洞道内取出，插入试样，将支架连同试样平行放入干燥洞道中，并安插在其支撑杆上，注意支架不要触壁。合上观察窗，尽快启动秒表开始计时。建议每隔30s记录一次数据，后期重量降低较慢时，可每隔60s记录一次数据，直到重量不变并维持5分钟以上为止。 关加热装置，大约5分钟后，关闭风机。六. 实验注意事项 实验测试中要注意不能有水滴从试样上滴下。 为了设备的安全，要先开风机，后开加热器，否则电阻丝容易过热烧断。停止时关闭加热器后应待加热部分冷却后再关风机。 特别