Практичне заняття № 2. Розрахунок параметрів вологого матеріалу

Мета: Вивчення властивостей та параметрів вологого матеріалу. Визначення впливу вхідних та вихідних параметрів вологого матеріалу на тривалість процесу сушіння та якість одержаної сировини.

Вологий матеріал являє собою механічну суміш сухого матеріалу та вологи.

Масу сухого матеріалу визначають за формулою:

G=G_c+G_вол (2.1)

де G_с- маса абсолютно сухого матеріалу, кг;

G_вол – маса вологи, кг.

Наявність певної кількості вологи в матеріалі характеризують поняття:

1. Відносна вологість, %:

, (2.2)

2. Абсолютна вологість,%:

, (2.3)

3. Вологовміст, кг вологи/кг сух. матеріалу:

, (2.4)

Найчастіше використовуються поняття вологовмісту та абсолютної вологості, оскільки вони містять в своїй основі сталу (постійну) величину - масу абсолютно сухого матеріалу. Це дозволяє проводити будь-які арифметичні дії з даними характеристиками вологості матеріалу.

Зв'язок між поняттями відносної вологості і вологовмісту такий:

, (2.5)

, (2.6)

Існує ряд залежностей, які характеризують зміну мас матеріалу в процесах сушіння та зволоження:

G₁= G_с· (1+U₁), (2.7)

G₂= G_с· (1+U₂), (2.8)

, (2.9)

W=G₁–G₂=G_c·(U₁–U₂) =, (2.10)

де G_1,2- маса матеріалу до та після процесу, що розглядається, кг;

W – кількість випаруваної вологи, кг вологи/год.;

U₁ і U₂- вологовміст матеріалу до та після процесу, що розглядається, кг вологи/кг сух. матеріалу.

Приклади розв'язання задач

Задача.У відходах тіпання льону до сушіння міститься 650 кг вологи. Матеріал піддають сушінню. Після процесу в матеріалі залишається 320 кг вологи, а вологовмістU₂=0,08 кг вологи/кг сух. матеріалу. Визначити масу матеріалу до та після сушіння і початковий вологовміст.

= 650 кг вол.

= 320 кг вол.=320/0.08=4000 кг

U₂ = 0,08 кг вол./кг сух. мат. U₁ = 650 / 4000 = 0.16 кг/кг

G_1,2,U₁ - ? G₁= G_с· (1+U₁) = 4000 (1+0.16) = 4640 кг

G₂= G_с· (1+U₂) = 4000 (1+0.08) = 4320 кг

Задача.Продуктивність сушильної машини за випаруваною вологоюW=200 кг вологи/год. Початкова вологість матеріалу до сушінняw₁= 50%. Продуктивність за вивантажуваною масоюG₂= 600 кт/год. ВизначитиG_1,G_с,U₂, iw₂.

W=200 кг вологи/годU₁ = w₁/100 = 0.5 кг/кг

w₁= 50%G₁ =G₂+W= 600 + 200 = 800 кг

G₂ = 600 кт/год G₁= G_с· (1+U₁)

G_1,G_с,U₂, iw₂- ? G_с= G₁/(1+U₁) = 800/1.5 = 533 кг

G₂= G_с· (1+U₂)

U₂= (G₂- G_с)/ G_с = 0.12 кг/кг

w₂= 0.12 ·100 = 12%

Запитання для опитування

1. Дати визначення абсолютної та відносної вологості матеріалу.

2. Дати визначення параметрів вологого матеріалу.

3. Проаналізувати, чим відрізняється абсолютна вологість матеріалу від відносної вологості.

4. Охарактеризувати визначення початкової та кінцевої маси матеріалу, який надходить до сушарок, та кількості випаруваної вологи.

5. Охарактеризувати рівноважну вологість матеріалу.

6. Дати характеристику матеріалу, який надходить на сушіння - G,W,Θ.

7. Дати характеристику теплоємності та тепловмісту матеріалу.

8. Дати характеристику вологовмісту матеріалу: визначення та розрахункові формули.

9. Визначити параметри, які характеризують лубоволокнисті матеріали під час сушіння та зволоження.

10. Наведіть ряд залежностей, які характеризують зміну мас матеріалу в процесах сушіння та зволоження.