Описание экспериментальной установки

Установка (рис. 4.3) состоит из вентилятора 1, калорифера 2 и сушильной камеры 3, находящихся в циркуляционном трубопроводе. Рамка с высушиваемым материалом 4 стержнем через отверстие в корпусе сушильной камеры соединена с весами 5, что позволяет в процессе сушки наблюдать за изменением массы материала. Расход воздуха в сушильной камере регулируется поворотными задвижками 6,7, а температура сушильного агента - регулятором дополнительного подогрева 8 и включателем дополнительной секции 9 щита управления 10. Включение вентилятора, калорифера и весов 5 осуществляется одновременно кнопкой пускателя 11. Отработанный сушильный агент (воздух) удаляется в атмосферу.

Методика проведения работы

Установить поворотные задвижки 6 и 7 вдоль оси циркуляционного трубопровода, включить вентилятор и калорифер для прогрева установки на 5-10 мин.

Получить образец высушиваемого материала (войлок, бельтинг, тонкий кусочек хлеба или булки) и, увлажнив его, поместить на рамку 4 в сушильной камере 3, предварительно отрегулировав расход воздуха поворотными шиберами 6, 7, температуру воздуха регулятором дополнительного подогрева 8 и включателем дополнительной секции 9 щита управления 10. Изменение массы высушиваемого материала фиксировать показанием весов через 2-3 мин.

Опыты прекратить по достижении материалом заданной влажности. При сушке войлока или бельтинга материал довести до равновесной влажности (для определения m _{абс.суш.})

Результаты всех опытов внести в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Номер опыта

Продолжительность высушивания

Интервал времени, мин

Масса материала, г

Рис. 4.3. Схема экспериментальной установки для изучения

кинетики процесса конвективной сушки

Обработка результатов эксперимента

Определить массу абсолютного сухого вещества в высушиваемом материале: для войлока и бельтинга

, (4.9)

где m_p - масса высушиваемого материала при достижении им равновесной влажности, г; ω_p - равновесная влажность материала: для войлока - 0,06 (6 %), для бельтинга - 0,07 (7 %); для хлебобулочных изделий

, (4.10)

где m_н , - первоначальная масса высушиваемого образца, г;

ω_ст - стандартная влажность хлебобулочных изделий (хлеб подовый - 0,425 (42,5 %), хлеб формовой - 0,45 (45 %), булка городская - 0,415 (41,5 %).

Рассчитать содержание влаги в материале по формуле

, (4.11)

где W – содержание влаги в материале, %; m - масса высушиваемого материала в данный момент времени, г.

Рассчитать абсолютную влажность материала по формуле

. (4.12)

Построить кривую сушки ω = f(τ) .

Продифференцировав кривую сушки, построить кривую скорости сушки dω/dτ = f(ω).

Определить по кривой скорости сушки значения скорости сушки для первого периода N , критической влажности ω_кр. , приведенной критической влажности ω_к.п. и равновесной влажности ω_р.

Найти константу скорости сушки K_с по уравнению (4.6).

По формуле (4.4) вычислить продолжительность сушки в первом периоде, а по формуле (4.7) - во втором.

Определить общую продолжительность сушки и сравнить её с экспериментальным временем сушки (разность времени окончания и начала опытов).

Сделать соответствующие выводы.

Результаты расчета внести в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Номер опыта	Высушиваемый материал				Скорость сушки dw/dt %/ с	Скорость сушки в первом периоде N, %/с	Константа скорости сушки Кс, с^-1	Критическая влажность wкр, %	Продолжительность сушки
	время от начала сушки, с	масса материала, m, г	содержание влаги в материале, W, г	абсолютная влажность материала w, %					1, с	2, с