实验六 干燥实验

1、实验六干燥实验一、实验目的1、掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。2、学习物料含水量的测定方法。3、加深对物料临界含水量xc的概念及其影响因素的理解。4、计算恒速阶段的干燥速率以及降速阶段干燥速率线斜率。5、学习用误差分析方法对实验结果进行误差估算。二、实验装置实验装置为洞道式循环干燥器（见图1），其基本参数如下洞道尺寸：长1.10米、宽0.125米、高0.180米；加热功率：500w1500w；空气流量：1-5m3/min；干燥温度：40120C;天平：量程（0-200g），最小秤量值0.1g；干、湿球温度计。图1干燥实验装置原理图1-风机，2-孔板流量计，3-倾斜式压差计，4-风速调节阀

2、，5-电加热器，6-干燥室7-试样架，8-热重天平，9-电流表，10干球温度计，11-湿球温度计，12-触点温度计13-晶体管继电器，14加热开关，15，16片式阀门三、实验内容1、每组在某固定的空气流量和某固定的空气温度下测量一种物料干燥曲线干燥速率曲线和临界含水量。2、测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。四、实验原理料表面保持润湿，则物料表面将形成干区，干燥速率开始降低，含水量越小，速率越慢，干燥曲线CD逐渐达到平衡含水量X*而终止。干燥速率曲线只能通过实验测得，因为干燥速率不仅取决于空气的性质和操作条件，而且还受物料性质、结构以及所含水分的性质的影响。干燥速率为单位时间内在单位面

3、积上汽化的水分质量，用微分式表示，则为dwu=(kg/m3s)(1)Adt式中：u干燥速率kg/m2sA干燥表面m2dt相应的干燥时间sdw汽化的水分量kg因为dw=-Gcdx所以式(1)可改写为dwGdxGAx(2)(GGGAx=Gs(icc(GcGGs(il1)Gc=Gs(i)丿Gs(il1)(3)AdtAdtAAt式中：Gc湿物料中绝干物料的质量kgx湿物料含水量kgkg水绝干料负号表示物料含水量随干燥时间的增加而减少。式中：Gs（i）、Gs（i+1）分别为At时间间隔内开始和终了时湿物料的质量kg图2中的横坐标x为相应于某干燥速率下的物料的平均含水量。lGTrfs(iI1)12G(4)

4、以u为纵坐标，某干燥速率下的湿物料的平均含水量x为横坐标，即可绘出干燥速率曲线（见图2）。五、实验操作1、实验前量取试样尺寸（长、宽、高），并称量绝干物料的质量。2、将已知绝干质量的物料试样放入水中浸泡，稍候片刻取出，让水分均匀扩散至整个试样，然后称取湿试样质量。1、开启风机，调节风速调节阀至预定风速值。适当打开阀15、16，调好触点温度计至预定温度（这些一旦调整好后可以固定下来），开加热器。2、将晶体管继电器开关打开，并打开一组或二组辅助加热器。待温度接近预定温度时应注意观察，视情况增减辅助加热，避免“超温失控”或“欠温失控”，直至确信控制正常后，才让其自动运行。6、检查称重天平是否灵活，并

5、调平衡。记下支架重量。待空气状态稳定后，打开干燥室门，将湿试样放到支架上。立刻加砝码使天平接近平衡，但砝码一边稍轻，待水分干燥至天平指针平衡时开动秒表。7、间隔一定时间后（根据干燥速率快慢，选择0.5min2min），称量物料质量，记下干燥时间、干湿球温度计10和11读数、倾斜式压差计读数以及称量天平读数。如此往复进行，直至试样接近平衡水分为止（5min称量天平读数不变）。8、实验结束，先关电加热器，使系统冷却后再关风机，卸下试样，并收拾整理现场。六、实验注意事项1、对湿球温度计不要经常补水，以防冷水加入使温度计外纱布温度降低，它需很长一段时间才能达到平衡；2、干燥速率曲线是在恒定干燥条件下进

6、行，故在测定过程中，需保证干燥温度、湿度、气体流量不发生变化。七、实验记录及数据处理1.根据实验结果绘制出干燥曲线、干燥速率曲线，并得出恒定干燥速率、临界含水量、平衡含水量。2画出实验流程示意图；3对实验现象和实验结果进行讨论。4.试分析空气流量或温度对恒定干燥速率、临界含水量的影响。表1干燥速率曲线实验数据记录测量占八、湿球温度计11读数,C干球温度计10A读数,C干球温度计10B读数，C干球温度计10C读数,C孔板流量计读数干燥物称量，g时间，s171.279.874.858.127.10.330271.279.874.858.127.10.230371.279.874.858.127.1

7、0.330471.279.874.858.027.10.330571.179.874.858.027.00.460671.179.874.858.027.00.760771.179.774.858.027.00.760871.179.774.758.027.00.860971.179.774.758.027.00.7601071.179.774.758.027.00.7601171.179.774.758.027.00.8601271.179.774.758.027.00.7601371.179.774.758.027.00.7601471.179.774.758.027.01.0120157

8、1.179.774.758.027.00.61201671.179.774.758.027.00.72701771.179.774.758.027.00.52701871.179.774.758.027.00.42701971.179.774.758.027.00.32702071.179.774.758.027.00.21802171.179.774.758.027.00.11802271.179.774.758.027.0039010L2S45678-9101112131415161713192021恒定干燥速率：7.97(kg水/m.h)临界含水量：0.21kg/kg绝干八、思考题(1)

9、在7080C的空气流中干燥，经过相当长的时间，能否得到绝干物料？为什么？通常要获得绝干物料采用什么方法？答：不能得到绝干物料，当空气的相对湿度为零时，任何物料的平衡水分均为零。由此可知只有使物料与相对湿度为零的空气相接触，才有可能获得绝干的物料。(2)测定干燥速率曲线有何意义？它对设计干燥器及指导生产有些什么帮助？答：研究干燥速率曲线，可以据此使干燥速度控制在恒定干燥阶段，防止被干燥物开裂等不希望出现的情况发生。还可以用它确定干燥工艺条件。(3)使用废气循环对干燥作业有什么好处？干燥热敏性物料或易变形、开裂的物料为什么多使用废气循环？答：可以在一定的推动力下节约热能。干燥热敏性物料或易变形、开裂的物料使用废气循环可降低干燥介质的湿度降低干燥速率，