3.2 Експериментальна частина

Вживані прилади та матеріали:експериментальна сушильна установка, мікроманометр ММ-1, лабораторні терези, наважка трести, ПК з програмним забезпеченням MathCAD.

Порядок виконання роботи:

Для конкретних умов сушіння при вертикальному завантаженні стебел і русі сушильного агента уздовж стебел розраховуємо термін сушіння з оптимальними параметрами за допомогою програмного забезпечення MathCAD згідно з формулою (3.1).

Умови розрахунку:

• температура зовнішнього повітря t₀= 10^оC; температура сушінняt₁= 90^оС;

• виробничі втрати К_вир= 1,5;

• питоме завантаження(щільність завантаження) по масі абсолютного сухого матеріалу Р_с= 15; 20;25 кг/м²;

• швидкість повітря на вході в шар матеріалу ω₁= 0,5; 0,7; 0,9 м/с;

• потенціал сушіння повітря на вході в шар матеріалу, г вол./кг сух.пов.: Δd₁= 15; 19; 23;

• середній діаметр стебел, мм: d_ст = 1;

• густина сухого повітря при t₁, кг/м³:ρ_пов= 0,99;

• вологовміст 1 кг сухого матеріалу на вході в сушарку, кг вологи: U₁=0,4;

• кінцевий вологовміст 1 кг сухого матеріалу на виході з сушарки, кг вологи: U₂= 0,15;

• рівноважний вологовміст 1 кг сухого матеріалу при даних параметрах сушіння, кг вологи: U_р = 0,03.

Використовуючи ПК і програму MathCAD, розраховуємо тривалість сушіння як функцію від ω, Δd, P_c:τ=f (ω, Δd і P_c ) і знаходимо оптимальний час сушіння при вертикальному завантажені стебел в межах вхідних параметрів.

У звіті про лабораторну роботу навести результати розрахунку на ПК тривалості сушіння, узагальнивши їх за допомогою програми MathCAD на графіках залежностей:

τ=f (Δd) приω=const, P_c = const;

τ=f (ω) приΔd=const, P_c = const;

τ=f (P_c) приΔd=const, ω= const.

Зробити висновки про ступінь впливу на тривалість сушіння вхідних параметрів ω, Δd і P_cна основі значення коефіцієнтаk, одержаного з графіків:k = tg α.

Контрольні питання

1. В чому полягає необхідність розрахунку тривалості сушіння за емпіричними формулами?

2. Для яких умов одержані розрахункові рівняння тривалості сушіння?

3. Які вихідні дані необхідні для розрахунку тривалості сушіння при горизонтальному і вертикальному способах завантаження?

4. Визначте ступінь впливу на тривалість сушіння швидкості руху сушильного агента, щільності завантаження, потенціалу сушіння.

Задачі до теми «тепловий баланс і теоретичні розрахунки сушильних машин з рециркуляцією і без рециркуляції»

Задача 1. Визначити статті витрат теплоти, тепловий баланс, ККД і величину Δ сушильної машини, призначеної для сушіння лляної трести, яка має такі характеристики:G₂= 1200 кг/год.;L_вих=3500 кг/год.;t₁= 80^оC;t₀= 16^оC;φ₀= 60 %;t₂= 60^оC;U₁= 0,3 кг вологи ( на 1 кг сухого матеріалу);U₂= 0,1 кг вологи (на 1 кг сухого матеріалу);g_тp= 25 кг/м;l= 50м;τ= 7 хв.;Q₅= 15000Вт;L_вих- загальноприйняте позначення в курсі – кількість повітря, що виходить з сушарки;l– довжина транспортної стрічки сушарки;g_cp– питома вага 1 м погонної довжини транспортної стрічки;Q₅– втрати теплоти через огорожі сушарки.

Задача 2. Визначити тривалість сушіння лляної соломи приt₁= 105^оС;φ₁= 10 %;ω₁= 3,5 м/с;Р_с= 30кг/м²;U₁= 0,4 кг вологи (на 1 кг сухого матеріалу);U₂ = 0,19 кг вологи (на 1 кг сухого матеріалу).

Задача 3. Визначити кількість теплоти, що витрачається на випаровування вологи приG_c= 900кг сухого матеріалу/год.;U₁= 1,8 кг вологи (на 1 кг сухого матеріалу);U₂= 0,14 кг вологи ( на 1 кг сухого матеріалу);t₂= 85^оС;φ₂ = 60 %;t₀=18^оС;φ₀= 50%.

Задача 4. Побудувати процес, який проходить в сушильній машині, визначити теплову потужність калориферних установок і необхідні об’ємні витрати агента сушіння для здійснення даного процесу приt₀= -5^оC;φ₀= 80 %;t₂ = 60^оC;φ₂ = 40 %;n= 4,0; Δ = -600 кДж (на 1 кг випаровуваної вологи) іW= 150 кг вологи/год.

Задача 5. Скласти тепловий баланс для сушильної машини, яка має такі показники:t₁= 77^оC;φ₁ = 5 %;t₀= 5^оC;W= 576 кг вологи/год.;G₂= 1235 кг/год.;U₁= 0,25 кг вологи ( на 1 кг сухого матеріалу);U₂= 0,11 кг вологи ( на 1 кг сухого матеріалу);V= 4,42 м³/с, транспортер сітчастийg_тp=25 кг/м;l_тр= 20 м;v_тр = 2,5 м/хв.;F = 170 м³– площа теплоізоляційних засобів сушарки;k= 0,8 Вт/(м²k) – коефіцієнт теплопередачі.