ПАХТ - ЛАБЫ

2.Cопоставление расчетного и опытного значений коэффициента массоотдачи.

Описание установки

Установка изображена на рис.5.

Вентилятором 1 воздух подают в сушильную камеру прямоугольного сечения (ширина камеры а = 0,08 м, высота h = 0,17 м), предварительно подогретым в калорифере 2. Регулирование температуры нагрева производят за счет включения нагревателей на пульте управления, а ее измерение осуществляют термометром 8. Расход воздуха определяют с помощью ротаметра 4 и тарировочного графика. Измерение изменения массы влажного материала производят путем взвешивания образца 6 на весах 7.

Методика проведения опытов и обработка результатов

1.Включить установку.

2.Установить заданный расход воздуха, Vɺ , м 3/с.

3.Включить нагреватели, установить заданную температуру опыта.

4.Обмерить и взвесить сухой образец, для чего предваритель-

но определить показание весов с материалом Мc + МД и без него. МД - масса держателя.

5.Увлажнить образец водой, смочив его приблизительно 20 г воды, поместить в сушильную камеру, увлажненный образец взвесить.

6.Через равные промежутки времени (3 мин) производить взвешивание материала. Опыт закончить после того, как

прекратится убыль влаги. Во избежание ошибки взвешивания материала необходимо построить зависимость М -t, провести через опытные точки сглаживающую линию и заносить в табл.1 изменения массы материала во времени.

7.Определить по психрометру и записать температуры мокро-

го Т 0м и сухого Тс термометров, величину относительной влажности окружающего воздуха φ0.

231

Результаты эксперимента занести в табл.1.

На основе опытных данных рассчитывают влажность материала w, скорость сушки N и строят кривые сушки и скорости сушки. Далее вычисляют по выражениям (5) величины критериев Рейнольдса, Прандтля, по зависимости (6) – расчетные значения критерия Нуссельта и коэффициента массоотдачи βГ. По формулам (7), (8) находят опытное значение коэффициента массоотдачи βГ в первом периоде сушки. Для этого необходимо на диаграмме энтальпия – влагосодержание влажного воздуха (диаграмма Рамзина) построить процесс подогрева воздуха в калорифере. По температуре и относительной влажности окружающего воздуха (T0, φ0) на диаграмме Рамзина находят точку Е (рис.2). проводят линию (EF) до пересечения с изотермой Т1 (т.F). Из точки F, перемещаясь по Тм = const до линии φ = 100 %, определить для точки К температуру мокрого термометра Тм и для этой температуры – давление насыщенного пара pН(Тм) по I– х диаграмме или таблице, приведенной в приложении. Парциальное давление пара pп в сушильной камере считают равным парциальному давлению пара в окружающей среде, поэтому эту величину следует определять по диаграмме Рамзина для точки Е. Для этого следует найти точку пересечения линии x1=const с линией парциального давления водяного пара (см.рис.2) и определить значение рп. Далее вычисляют опытный коэффициент массоотдачи по среднему значению скорости сушки Nср, полученному усреднением соответствующих точек первого периода на кривой скорости сушки (8), и сравнивают его с расчетным значением (6). Полученные данные заносят в табл. 2.

Предварительно необходимо измерить и записать следующие параметры:

масса держателя Мд, кг; масса сухого образца Мс, кг; длина образца L, м;

высота образца Н, м; температура опыта T1, 0С ;

скорость обдува материала воздухом, w м/с; w = Vɺ . ah

Параметры окружающего воздуха до входа в калорифер, определяемые по психрометру:

232

температура T0, С;

температура мокрого термометра T0м С; относительная влажность воздуха φ0, %

Таблица 1

Таблица опытных данных

№

Измеренные

ве-

Рассчитанные величины

пп

личины

Текущеевремя ,tс

Интервалвремени

,tс∆

Показаниявесов

,Mкг

Содержание

Влажность

за ∆t

Скорость

Изме-

влаги в ма-

материала

нение

сушки

териале

w =

MΒΛ

влаж-

Mвл =

MC

ности

∆w

M – M c- Mд

мате-

N = ∆t, ,

риала ∆w

с-1

Таблица 2

Сводная таблица результатов опыта

и расчета для первого периода сушки

Расчетные критерии

NCP ,с-1

j,

Значения коэффициентов

1

кг

массоотдачи βГ, м/с

м2с

Re

PrГ'

NuГ'

расчет

опыт

Контрольные вопросы

1.Какой процесс называется сушкой?

2.Что называется скоростью сушки?

3.Какие условия определяют периоды постоянной и падающей скорости сушки?

4.Как определяется скорость сушки и коэффициент массоотдачи?

5.Перечислить основные параметры влажного воздуха, дать их определение.

233

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической тех- нологии. М.: Химия, 1971. 784 с.

2.Дытнерский Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии.

1, 2 ч. М.: Химия, 2002. 400 с., 368 с.

3. Процеси i аппарати харчових виробництв / Под ред. В. М. Стабникова. Киев: Вища школа, 1971. 200 с.

4.Рамм В.П. Абсорбция газов. М.: Химия, 1976. 656 с.

5.Стабников В. Н., Баранцев В. И. Процессы и аппараты пищевых производств. М.: Пищевая пром-ть, 1974. 356 с.

6.Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты.

Л:, Химия, 1965. 308 с.

7.Александров И.А. Массопередача при ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей. - Л.: Химия, 1975. 320с.

8.Скобло А.И., Трегубова И.А., Молоканов Ю.К. Процессы и аппара-

ты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленно-

сти. – М.: Химия, 1982. 584 с.

9.Кафаров В.В. Основы массопередачи. – М.: Высшая школа, 1979. 439 с.

10.Комиссаров Ю.А., Глебов М.Б., Гордеев Л.С., Вент Д.П. Химико-

технологические процессы. Теория и эксперимент. – М.: Химия, 1999. 358 с.

11.Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.В. Процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1967. 848 с.

12.Багатуров С.А. Основы теории и расчета перегонки и ректифика-

ции. М: Химия, 1974. 440 с.

13.Олевский В.М., Ручинский В.Р. Ректификация термически нестойких продуктов. М: Химия, 1972. 200 с.

14.Тепломассобменные процессы: Руководство к лаб. работам / Ф.А. Мусташкин, И.В. Шарнин , Л.К. Сафиуллина; КХТИ. Казань, 1985. 40 с.

15.Петухов Б.С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах. М.: Энергия, 1967. 412 с.

234

16.Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1987. 576 с.

17.П. Г. Романков, В. Ф. Фролов, О. М. Флисюк, М. И. Курочкина.

Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии (примеры и задачи). С.-П.: Химия, 1993. 496 с.

18.Романков П. Г., Курочкина М. И. Гидромеханические процессы химической технологии. М.: Химия, 1974. 288 с.

19.Романков П. Г. Руководство к практическим занятиям в лаборатории процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1976. 255 с.

20.Лыков А. В. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. 471 с.

21.Лыков М. В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия, 1970. 429 с.

22.Ирисов А. С. Испаряемость топлив для поршневых двигателей и методы ее исследования. М.: Гостоптехиздат, 1955. 303 с.

23.Муштаев В. И., Ульянов В. М. Сушка дисперсных материалов. –

М.: Химия, 1988.

24.Явления переноса: Учебное пособие/ А.И. Разинов, Г.С. Дьяконов Казан.гос.технол.ун– т. Казань, 2002. 136 с.

25.Забродский С. С. Гидродинамика и теплообмен в псевдоожиженном слое. М.: Госэнергоиздат, 1963. 488 с.

26.Справочник химика, Т. Ш. М.: Химия, 1964. 1005 с.

27.Штербачек З., Тауск П. Перемешивание в химической промышленности. /Под ред. И.С. Павлушенко. Л.: Госхимиздат, 1963. 416 с.

28.Перри Дж. Справочник инженера– химика, Т.1. Л.: Химия, 1969. 639 с.

29.Перри Дж. Справочник инженера-химика. Т. 2. Л: Химия, 1969. 504 с.

235

				Теплофизические свойства воды, воздуха и водяного пара
					Вода				Воздух			Водяной пар
		r,		С,	l×102,	m ×106,	s ×10 3,		m ×106,	r,		рн × 10 -4,	D ×104,
	Т °С	кг	м3	кДж/кгК	Вт мК	Па с	H/	м	Па с	кг	м3	Па	м2	/	с
	,	/			/					/
		1000		4,19	57,5	1310	76,2		16,7	1,26		0,122	0,25
		998		4,19	59,9	1000	72,8		18,2	1,25		0,237	0,26			ПРИЛОЖЕНИЕ
236	10
		996		4,18	61,8	804	71,2		18,7	1,16		0,423
	20
		992		4,18	63,4	657	69,6		19,0	1,12		0,736	0,27
	30
		988		4,18	64,8	540	67,7		19,4	1,08		1,23
	40
		983		4,18	65,9	470	66,2		20,0	1,05		1,99	0,29
	50
		978		4,19	66,8	406	64,3		20,4	1,03		3,12
	60
		972		4,19	67,5	355	62,6		20,9	1,00		4,74	0,335
	70
	80