Часть 1
.pdf81
kпр - приведенный коэффициент теплопередачи через стенки сушилки в кдж/м2.град.;
Fст - площадь стенок в м2;
tср = t1 +2 t2 −t0 - усредненный перепад температур внутри и снаружи су-
шилки.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1.Просушить партию зерна на специальной калориферной установке, замерив исходные и конечные показатели состояния и зерна, и воздуха.
2.Выполнить необходимые расчеты и с помощью H – d диаграммы состояния влажного воздуха оценить характеристики процесса сушки.
ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ - Лабораторная работа проводится на экспериментальной установке (ри-
сунок 1.25), состоящей из рамы -1, на которой смонтирована сушильная камера -2 с бункером для загрузки зерна -3 и с выгрузным устройством -4. По бокам камеры смонтирован нагнетательный канал -5 для воздуха.
Со стороны нагнетательного канала установлен электрокалорифер -7 с заслонкой -8 для регулирования расхода воздуха, вентилятор -9 с электродвигателем и пульт управления -10. Установка работает в порционном режиме.
-Температура воздуха и зерна измеряется ртутными термометрами.
-Влажность воздуха определяется по разности показаний сухого tcyx и смоченного tвл термометров аспирационного психрометра МВ-4М, с помощью специального графика (рисунок П.11, приложения К).
-В работе используются технические весы, экспресс-влагомер зерна, микроманометр с трубкой Пито-Прандтля для определения расхода воздуха.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1)До начала работы ознакомиться с устройством и работой экспериментальной установки и измерительных приборов.
2)Определить и занести в таблицу 1.23 начальную температуру θ1 и влажность ω1 зерна, относительную влажность ϕ0 и температуру to воздуха.
3)Запустить установку и прогреть ее до t1 = 500, удерживая далее эту температуру постоянной.
4) Заполнить сушильную камеру зерном массой G1; просушить его |
в |
течение времени τ = 30 мин, измеряя температуры t1i и t2i агента сушки на входе и выходе сушильной камеры и динамический напор hdi через каждые 5 мин (i = 1, 2,…6 номера замеров); данные занести в таблицу 1.23.
82
5) По окончании сушки выпустить обработанную порцию зерна, определив ее массу G2, температуру θ2 и влажность ω2.
Рисунок 1.25 Схема сушильной установки
6)Определить теплопотери , приняв kпр = 34,2, c1 и c2 по таблице изПриложения К, a Fст и tср - по расчету из фактических измерений.
7)Найти на H - d диаграмме (Приложение К) точки 0 и 1 , построить т.2
иопределить для них значения Ho, do, H1, d1 и H2, d2.
Диаграмма влажного воздуха содержит 4 параметра: t, ϕ, d, H. Зная два из них, можно найти соответствующую точку и установить остальные показатели. Для состояний воздуха наружного - 0, на входе -1 и выходе - 2 сушилки можно прямым измерением или расчетом определить t и ϕ. Значения H и d берутся из диаграммы. Соединив точки 0-1-2 на диаграмме, получим полную характеристику процесса по изменению состояния воздуха как агента сушки.
При расчете сушилки /16/ точку 2 находят вспомогательным построением. Для этого от произвольной точки е на линии H1 = Const вертикально вниз
откладывается отрезок ef = еЕ |
|
, где |
m = |
M I |
- приведенный масштаб |
|
M d |
||||
m |
диаграммы, а еЕ - расстояние (в мм) по горизонтали d1 – d2. Точка 2 найдется на пересечении луча ef с линией t2 .
8) Вычислить по выше приведенным формулам основные характеристи
процесса сушки: W; l; L; q1 и q2 и определить полный расход тепла |
|
Qр = q1W. |
(1.52) |
83
Сравнить найденные значения с фактическими |
|
||
Qф = KNτ , Кдж |
и |
L = 4Fст hd , м3/с , |
(1.53) |
где N = 2,1 квт - мощность одной секции калорифера;
К- число включенных секций.
9)По результатам расчетов сделать выводы о качестве и энергоемкости сушки на лабораторной установке, оценив ее коэффициент полезного действия.
Таблица 1.23 Результаты измерений и расчетов
Параметры |
На входе 1 |
На выходе 2 |
|
|
Результаты измерений |
|
|
|
|
Масса зерна G, кг |
|
|
|
|
Влажность зерна ω, % |
|
|
|
|
Температура зерна θ , ° С |
|
|
|
|
Температура воздуха to, ° С |
|
-------- |
|
|
Относит, влажность воздуха ϕ, % |
|
|
|
|
Температура теплоносителя при i |
1 2 3 4 5 6 |
1 2 3 4 5 6 |
|
|
ti ° С |
|
|
|
|
Динамический напор hd ,Па |
---------- |
|
|
|
Площадь канала Fст, м2 |
|
--------- |
|
|
Расчетные показатели |
|
|
|
|
Теплосодержание воздуха H0 |
|
----------- |
|
|
Влагосодержание d |
|
|
|
|
Теплосодержание агента сушки H |
|
|
|
|
Выделенная влага W |
|
----------- |
|
|
Расход агента сушки l |
|
|
|
|
Расход воздуха |
|
Lр = ……. |
Lф = ……. |
|
Тепло, затраченное на |
|
|
|
|
нагрев зерна qз при c1 =… с2=.... |
------------ |
|
|
|
Потери тепла через стенки qст |
------------ |
|
|
|
при k =… и |
tср=…. |
|
|
|
Общий расход тепла |
Qр = ……. |
Qф = ……. |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1)Какими параметрами характеризуются агент сушки и обрабатываемый материал в конвективных сушилках?
2)Какие требования предъявляются к выбору режимов сушки продовольственного и семенного зерна?
3)Для чего и как используется H-d диаграмма?
4)Опишите балансы влаги, сухого вещества и тепла при сушке.