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1、干燥实验一、干燥速率曲线的测定（一）实验目的1、熟悉常压式干燥器的构造与操作方法；2、测定物体在恒定干燥条件下的干燥速率曲线。（二）实验原理1. 干燥速度U等于每秒钟从每单位被干燥物料的面积上除去水份的质量，即：U=竺Ad式中：dW从被干燥物料中除去的水份质量，kgA干燥面积，m2干燥时间，s而因dW=GcdX（负号表示物料含水量随干燥时间的增加而减少）TTdWGdXGAX、U=c=c（）AdAdA,G湿物料中绝对干料的质量，kgCQX湿物料含水量，kg水/kg干料2. 影响干燥的因素很多，它与物料及干燥介质（空气）的情况都有关系，在干燥条件不变（即空气的温度、湿度及速度恒定）时，对于同类物料
2、，当厚度和形状一定时，u是物料湿含量X的函数。U=f（X）表示此函数的曲线，称为干燥速率曲线。（三）设备和流程如图4-25，空气由风机输送，经孔板流量计，电加热器流入干燥室，然后入风机，循环使用，电加热器由晶体管继电器控制，使空气温度恒定，干燥室前方，装有干湿球温度计，干燥室后也装有温度计，用以测量干燥室内的空气状况，风机出口端的温度计用于测量流经孔板时的空气温度，这温度是计算流量的一个参数。空气流量由阀4（蝶形阀）调节，任何时候此阀都不允许全关，否则电加热器就会因空气不流动而过热，引起损坏。如果全开了两个片式阀门（14）则除外，风机进口端的片式阀门用以控制系统所吸入的生气量，而出端的片式阀则
3、用于调节系统向外界排出的废气量。如试样数量较多，可适当打开这两个阀门，使系统内空气温度恒定，若试样数量不多，也可以不开启。（四）实验步骤1、事行将试样放在电热干燥箱内，用90C左右的温度烘约2小时，冷却后称量，得出试样绝干质量（Gc）。c2、实验前将试样加水，稍侯片刻，让水分均匀扩散至整个试样，然后称取湿试样质量。3、检查天平是否灵活，并配平衡，往湿球温度计加水，通电启动风机，调节阀门至预定风速值，开加热器，调节温度至预定值，待温度稳定后，才开干燥室门将湿试样放入。85电加热器11湿球温度计6干燥室7试样12一导电温度计干燥实验流程简图1风机2孑孔板流量计：3孔反压差计4风速调节器平9防护罩1
4、0干球温度计晶体管继电器14片式阀门15接地保护线自轻，待水份干燥至天平指针平衡时开动i一-天377衡4、立即加砝码使个秒表，并记录空气的干燥温度和倾斜压差计的读数。5、减去3克砝码，待水份再干燥至天平指针平衡时，停第一个秒表，同时开动第二个秒表。以后再减2克砝码，如此往复进行，至试样接近平衡水份时为止。6、关闭加热器和风机电门。（五）实验记录及整理试样物料：甘蔗渣化学浆板试样绝干质量：G=说明：（1）与干燥速率相对应的湿物料含水量X应为：试样尺寸：开始湿试样质量G=SX，(X+X)/2，(G+G)/2G1ii+1sisi+1c序号湿物料重Gi（g）时间间隔Ti（s）流量计示直R（mm）干燥室
5、前温度t1（。0干燥室后温度ta（。0湿球温度（。0干燥速率u,Aq104(A)i平均湿重GG+GG，ii+1mi2(g)平均湿含量(kg/kg绝干)GGX，mimtGc12六）实验报告1、将物料湿含量X与干燥速率U在坐标纸上进行标绘。2、讨论实验结果。二、流化床干燥实验一、实验目的1、测定流化床的床层压降与流速的关系曲线；2、测定被干燥物料的含水量（温度）随时间的变化曲线；3、测定干燥速率曲线，并确定临界含水量及恒速阶段的传质系数及降速阶段的比例系数。二、基本原理高速的气流使湿物处于沸腾状态，通过控制气流的温度、速度等将物料中湿组分汽化除去，这一单元操作过程就是流化干燥。将湿物料置于流化干燥
6、条件下，测定被干燥物料的质量、温度随时间的变化关系，即可确定该物料的干燥特性曲线，其中包括物料含水量（X）与干燥时间（T）的关系曲线，物料温度（t）与干燥时间（T）的关系曲线，而物料含水量与时间关系曲线的斜率即为干燥速率（u）,将干燥速率（U）对物料平均含水量（衣）作图,即为干燥速率曲线三、装置及流程1简介本装置主要包括三部分：流化床干燥设备、调节仪表和控制系统。下面分别加以说明：本装置的所有设备，除床身筒体一部分采用高温硬质玻璃外，其余均采用不锈钢制造，因此耐用、美观，图为本装置的流程图。床身筒体部分由不锈钢段（内径，高）和高温硬质玻璃段（内径0高）组成，顶部有气固分离段（内径，高）不锈钢段
7、筒体上设有物料取样器、放净口、温度计接口等，分别用于取样、放净和测温。床身顶部气固分离段设有加料口、测压口，分别用于物料加料和测压。空气加热装置由加热器和控制器组成，加热器为不锈钢盘管式加热器，加热管外壁设有铠装热电偶，它与人工智能仪表、固态继电器等，实现空气介质的温度控制。同时,计算机可实现对仪表的控制。空气加热装置底部设有空气介质的干球温度和湿球温度接口，以测定空气的干、湿球温度。本装置的旋风分离器，可除去干燥物料的粉尘。2、操作要点（1）准备工作： 将电子天平开启，并处于待用状态； 将快速水分测定仪开启，并处于待用状态； 准备一定量的被干燥物料（以绿豆为例，约），取左右放入热水（或沸水）
8、中泡数分钟，取出，并用干毛巾吸干表面水分，待用 往湿球温度计水筒中补水，但液面不得超过警示值；（2）床身预热阶段：启动风机及加热器，设定进入干燥器的空气温度（在0范围内）数分钟，并打开进料口，将待干燥物料徐徐倒入，关闭进料口后，确定风速在某一流量下操作。（3）测定干燥速率曲线： 取样：用取样管（推入或拉出）取样，每隔510分钟一次，取出的样品放入小器皿中，并记上编号和取样时间，待分析用。共做810组数据，做完后，关闭加热器和风机的电源； 记录数据，在每次取样的同时，要记录床层温度、空气干、湿球温度和流量、床层压降等。（4）测定流化曲线：将气量控制阀开至最大，待数分钟后，调节控制阀开度（关小），
9、每次改变开度（改变风速），记录相应的床层压降和空气流量，直至阀门关闭，约组数据。3注意事项（）加料时，要停风机，加料速度不能太快；（2）取样时，取样管推拉要快，管槽口要用布覆盖，以免物料喷出；（3）湿球温度计补水筒液面不得超过警示值；（4）电子天平和快速水分测定仪要按使用说明操作。四、调节仪表每套装置设有8块仪表：加热器温控、床身温度、空气温度、空气流量、空气压力、床层压降、加热电压及一块多路循环检测表（显示空气的干球和湿球温度，其中红色数字为干球温度，绿色数字为湿球温度）。五、干燥实验数据采集程序的安装与使用（一）硬件与系统配制要求奔腾以上内存兆以上显示器彩显，2像素点系4统.:W，IWNI
10、9N8XP通讯口个串行通讯口。（二）计算机与仪表间的通讯工业调节器（它是以方式进行通讯的，所以一个通讯口可以接多块仪表）的1、718号接线柱分别与通讯控制器的端口1或2连接，变频仪的通讯端口与通讯控制器的端口相连接，通讯控制器端口与计算机的串行通讯口（）相连接，实现数据通讯（见图）。图（三）软件安装在或系统下运行光盘中“干燥实验”目录下的，启动安装向导,安装数据采集程序，安装程序自动在“开始”菜单的“程序”项中建立一个“干燥实验”的快捷方式。点击此快捷方式，便可运行数据采集与控制软件。（四）实验数据采集系统的运行与使用当系统安装完毕后，启动程序，此时屏幕上会出现图3:沸腾干燥实验数非采集与扌空
11、制系统若用户第一次使用此软件，会出现一窗口，要求用户输入：孔板流量计的参数1。这些参数只需要输入一次，将来运行软件时，若这些参数不需要修改，则不用在输入这些数据了。数据采集飢干燥实验选择实验实验操作（0记录数据或查看数据）退岀（50.0Hzqf(71kPafr；图当选择数据采集项后，程序会要用户输入要保存数据的文件名，当用户输入文件名后,出现一个询问框，询问用户是要做“测定流化曲线”实验，还是“测定干燥速率”实验，当I用户选择测定流化曲线后，程序进入主画面（见图4），并开始测定流化曲线实验。当用户选择测定干燥速率后，出现一个“开始实验”按钮，点击此按钮，即开始干燥实验。主画面为实验的流程图，在
12、此图中个数据显示框床层压降（），床层温度（C）,空气温度（C）,加热器加热温度（C）,加热电压（）,空气干球温度（C）,湿球温度（C）,孔板压差（）空气压力（）。屏幕中有一组红绿色按钮，其中，红色的为关风机按钮，绿色的为开风机按钮。当设备中的变频器被设定为远程控制模式时（变频器的操作见附录四），按绿按钮即可以启动风机，按红按钮停风机。在画面上方有一排菜单栏，其分别为:选择实验，“实验操作”，记录数据，查看数据，退出。选择实验选择此功能，出现一下拉菜单，询问用户是要做“流化床实验”，还是“干燥实验”（见图5）。图当用户选择测定流化曲线后，则可开始流化床开始实验。当用户选择测定干燥速率后，屏幕中出
13、现一个“开始实验”按钮，点击此按钮，即开始实验。此时屏幕左上角出现一计时时钟，在取料的同时，点击记录数据，将干燥时间与其它数据记入数据文件中，同时，开始为下组实验计时。实验操作当选择此项时，会出现一下拉菜单，分别为“改变频率”，“记录数据延时”（见图6）。实验操作电）记录数据逗）改变频率F3记录数据延时F4|图当选择“改变频率”时，屏幕中会出现一频率调节框，要求用户调节频率并按确定，当变频器被设定为远程控制模式时，计算机通过通讯系统，调节安装在设备上的变频器的频率值，并通过变频器调节风机电机的频率，以达到实验的要求。当选择“记录数据延时”时，屏幕中出现一询问框，要求用户输入记录数据的延时时间（
14、程序默认为30秒），单位为秒。当用户输入后（如20），则在流化床实验中，每记录一组数据，需要等待20秒时间。因为在流化床实验中，当物料处于流化状态时，床层压降波动较大，要经过一定时间的延时滤波之后，取得压降的平均值，结果才稳定合理。延时时间越长，记录的数据越准确。 记录数据将当前最新的数据存入前面选定的数据文件中。 查看数据选此功能时，会拉出一小菜单（见图7）：图7若选“实验数据”，画面中出现一列表框，将当时正在做的实验（如“流化曲线”或“干燥速率”实验）中所有记录的数据全部列出来，供用户查看，若用户对某一组数据不满意，可以删除。若选实验结果，如果是正在做“流化曲线”实验，则画面中出现一以床层压降（）为纵坐标，以流化床中的空气流速（）为横坐标的双对数坐标系，并将结果在坐标系中绘出。如果是正在做“干燥速率”实验，则因缺少数据而不能使用本功能。 退出选此按钮时，程序退出采集回到图3画面。在干燥实验中可采用自动与手动控制加热两种方式，若选择自动加热控制，空气加热器温度由仪表控制，控制温度随仪表中的设定值（值）的改变而变，本软件可修改仪表的设定值，具体方法为:用鼠标指到加热器控温的显示框，此时，鼠标的游标将变成手的形状，点击此显示框，会出现一个询问框，要用户输入相应仪表的值，当用户输入该值后,软件通过通讯将相应仪表上的值修改。做“干燥速率”
