XXcWc〔Kg/kg〕〔2〕式中：W——物料的瞬間質量〔kg〕W〔kg〕將X對θ進展標繪，就得到如以下圖所示的枯燥曲線。CxAuAθ0x1、枯燥曲線和枯燥速率曲線枯燥曲線的外形由物料性質和枯燥條件打算。2、枯燥速率曲線枯燥速率曲線是指在單位時間內，單位枯燥面積上氣化的水分質量。N adwwAd Adkg m2s〔3〕洞道枯燥試驗(設計型)設計者：試驗小組成員：2023-1-9一、試驗目的：了解常壓枯燥設備的構造，根本流程和操作；測定物料枯燥速率曲線及傳質系數；爭論氣流速度和氣流溫度對枯燥速率曲線的影響。二、試驗原理及說明：1、枯燥曲線θ在枯燥過程中，干基含水量隨枯燥時間的變化關系：X=F(θ) 〔1〕典型的枯燥曲線如圖3-11所示。含水量為：WWA——枯燥面積〔m2〕從被枯燥物料中除去的水分質量〔kg〕1算枯燥速率：N dw wa Ad A

[kg/m2s]或[g/m2s] 〔4〕本試驗是通過測出每揮發肯定量的水分〔Δw〕所需要的時間〔Δθ〕來實現測定枯燥速率的。影響枯燥速率的因素很多，它與物料性質和枯燥介質〔空氣〕的狀況有條件下不變的狀況下，對同類物料，當厚度和外形肯定時，速率Na是物料干基含水量的函數。Na=f(X) 〔5〕3、傳質系數(恒速枯燥階段)分別以下面兩式表示：dQAdtt 〔6〕wdwAdK HH w

H

〔7〕Q——由空氣傳給物料的熱量〔KJ〕α——對流傳熱系數〔Kw/m2℃〕t、t〔℃〕wK〔kg/m2s△H〕HHH——t、t〔kg/kg〕w w當物料肯定，枯燥條件恒定時，α，KH

的值也保持恒定。在恒速枯燥階段物料外表保持足夠潤濕，枯燥速率由外表水分汽化速率所掌握。假設無視以由空氣以對流的方式供給，此時物料外表溫度即空氣的濕球溫度tw化所需熱量等于空氣傳入的熱量，即：rd

時水的汽化潛熱〔KJ/Kg〕 〔8〕w w Q w wrd dQ

w Ad

Ad即： rKHw h w

wtt

〔9〕K H r Hw w

w 〔10〕H5m/s時，上式〔10〕又可簡化為：K H 1.09KHH、H：w

〔11〕由干濕球溫度t、t，依據濕焓圖或計算出相應的H，H；w w2計算流量計處的空氣性質：由于從流量計到枯燥室雖然空氣的溫度、相對濕度發生變化，但其濕度未tL流量計處濕空氣的比體積：v=(2.83×10-3+4.56×10-3H)(t+273) [kgH 水/m3 ]干氣流量計處濕空氣的密度是：ρ=〔1+H〕/vH

[kg/m3 ]濕氣計算流量計處的質量流量m[kg/s]：測得孔板流量計的壓差計讀數為ΔP[Pa]：u0

C0

[m/s]2P流量計處的質量流量：m=u2P0 0

為孔板孔面積枯燥室的質量流速G[kg/m2s]：HmmG：枯燥室的質量流速為：G=m/A [kg/m2s] A為枯燥室的橫截面積傳熱系數α的計算：〔空氣〕流過物料外表可以是平行的，也可以是垂直的，也可以的傳熱系數，所以其兩個橫向面積的影響可無視。承受α閱歷式：對水-空氣系統，當空氣流淌方向與物料外表平行，其質量G=0.68~8.14kg/m2s；t=45~150℃。0.0143G0.8 [kw/m2℃] 〔12〕KH由〔12〕計算出α代入〔11〕式即可用式計算出傳質系數K。H三、試驗裝置3熱電阻Gc=21g熱電阻Gc=21g濕球溫度計原理圖棉紗氣流濕物料尺寸水杯控枯燥室重量傳感器電加熱器蝶閥ΔP進鮮氣排出部分廢氣 tLφ55.77φ72離心風機圖1 洞道式枯燥裝置〔本試驗裝置可由調整風機的頻率來調整風量，試驗時蝶閥處于全開狀態，流入風機進口，形成循環風洞枯燥。度不變。承受自動控溫，具體溫度可人為設定。本試驗有三個計算溫度，一是進枯燥室的干球溫度〔為設定的儀表讀數，。有關參數：，750w圓管內徑：73.6mm方管尺寸：150×200mm〔寬×高〕孔板流量計：全不銹鋼，環隙取壓，孔徑57.01mm，m=0.6 C=0.7402×1.5Kw，自動控溫WMF—2023，0～5000Pa熱電阻傳感器：Pt100溫度掌握器：宇電518MCK—ZS4130×80×1〔長×寬×厚21本試驗消耗和自備設施：電負荷：3+0.75Kw四、試驗步驟：170〔不能滴水試驗用。2600～900Pa；4〔一般在80—之間。開啟加熱開關，溫控器開頭自動掌握電熱絲的電流進展自動控溫，漸漸到達設定溫度。52分種，開頭讀取物料重量〔最好從整克數據開頭記錄，記錄下試樣質量每36760℃機的開關，關閉儀表上電開關。友情提示：180—95℃之間。2、放物料時，手要用水淋濕以免燙手；放好物料時檢查物料是否與風向平行。留意事項1、在總電源接通前，應檢查相電是否正常，嚴禁缺相操作。亂動。3、全部儀表按鍵最好由教師提前設定或調整好，學生不要亂動。4、開加熱電壓前必需開啟風機，并且必需調整變頻器有肯定風量，關閉風機前必需先關閉電加熱，且在溫度降低到60℃以下時再停風機。本裝置在設計時，說明書進展。五、試驗數據記錄與計算例如：1設備物料有關恒定數據〔單位：mm〕長寬物料尺寸厚絕干重〔g〕枯燥室尺寸高 寬孔板尺寸孔徑 管徑130801029.34200 15057.0173.65表2 試驗數據記錄表№t〔℃〕t〔℃〕t〔℃〕W〔g〕ΔP〔Pa〕Δθ(s)X(g/g)Na(g/ms)wL193.633.868.010380502.5106294.134.268.61008052933.40840.40956394.634.568.8978032132.30610.56338494.934.469.1948071992.20380.60300595.034.469.2918051832.10160.65570695.134.669.3888091861.99930.64516795.334.869.5858011731.89710.64615895.134.969.6827991861.79480.64516995.034.969.5798001701.69260.655881095.034.869.3767981891.59030.634921195.234.869.6738001951.48810.615381295.135.169.6707972021.38580.594061395.235.169.6677952101.28360.571421495.135.169.9647962011.18130.597001595.034.969.5617982061.07910.582521694.935.069.5587902040.97680.588231795.335.069.9557952020.87460.594061894.734.770.0528032140.77230.560751994.835.069.0497962120.67010.566042095.435.169.6467932010.56780.597022195.134.969.6438012200.46560.545452294.935.069.7408032150.36330.558142395.134.770.0377952440.26110.491822494.934.569.8348062910.15880.412372595.234.570.1318024070.05660.29484現以第2組數據為計算例如：1、枯燥速率曲線6

WWCWC

10029.342.4129.34

[g/g]

w 3 0.41 [g/(m2S)]A 0.0250293A=2〔0.13*0.08+0.08*0.01+0.13*0.01〕=0.0250m22、KHH、H：w查得濕球溫度tw下：飽和蒸汽壓Ps=5547.2[Pa] 汽化潛熱rw=2409.7[KJ/Kg]P

5547.2sH 0.622sW 101325Ps

0.622 0.0361013255547.2HH

(tt )1.090.036(94.94434.789) 1.09 0.0088W W rW

2409.7計算流量計處的空氣性質：流 量 計 處 濕 空 氣 的 比 體 積 ：v (2.831034.56103H)(t273)(2.831034.561030.0088)(94.944273)H1.056 [m3/Kg干氣]流量計處濕空氣的密度是：ρ=〔1+H〕/vH

=(1+0.0088)/1.56=1.065 [kg/m3 ]濕氣計算流量計處的質量流量m[kg/s]：22P2800.81.065qC0

A0

0.740.002551

0.0732

[m3/S]

0

3.140.0570120.002551

2]

C 0.740 4 4 0流量計處的質量流量：m=q×ρ=0.0732×1.065=0.0687[kg/s]枯燥室的質量流速G[kg/m2s]：枯燥室的質量流速為：G=m/A=0.08687/0.03=2.29[kg/m2s]A=0.15×0.2=0.03 m2枯燥室的流速為：u=q/A=0.0732/0.03=2.4398 [kg/m2s]傳熱系數α的計算：0.0143G0.80.01432.290.80.02546 [kw/m2℃]計算K： KH

1.09

0.032461.09

0.02978

[Kg/m2S]3、實測恒速枯燥階段的傳質系數從枯燥速率曲線圖中可得恒速階段的平均枯燥速率：Na=0.5984[g/m2S]7實測傳質系數為：K Na

0.5984/1000 0.02198

[Kg/m2S]H H H 0.0360.0088W六、多指標正交試驗設計及其結果的直觀分析較優方案。在進展綜合分析時，應依據以下四條原則：的原則，選取消滅次數較多的優水平；的水平；對重要的指標。在本試驗中需要考察三個指標：K〔傳質系數，Na〔枯燥速率，X〔臨界h C含水量，傳質系數和枯燥速率越大越好，臨界含水量越小越好，依據前期探究3AB選擇羊毛氈最正確枯燥條件。水平3因素水平表A〔Pa〕B〔℃〕170085280090390095由于這是一個2因素3449表4 試驗方案及試驗結果試驗號AB空列空列K N XhaC111110.0270.5970.483212220.0210.4950.800313330.0230.5830.806421230.0360.6400.540522310.0280.4800.320623120.0240.6000.561731320.0270.6400.432832130.0220.5980.545933210.0230.5510.6408主次和優方案〔5，并畫出各因素與各指標的趨勢圖〔2示。指標K1指標K1K2K3Kk1hk2k3RK1K2K3Nak1k2k3RBAK1K2K3Xk1Ck2k3RAB空列空列0.07050.08960.07230.07720.08740.07070.08000.07180.07200.06960.07770.08090.02350.02990.02410.02570.02910.02360.02670.02390.02400.02320.02590.02700.00560.00670.00260.0030BA1.67501.87701.79541.62801.72001.09341.68601.73501.78941.73401.70301.82140.55830.62570.59850.54270.57330.36450.56200.57830.59650.57800.56770.60710.03810.26120.03650.06452.08931.45531.58941.44332.14601.66541.98001.79271.66