Допиту потерпілого

Дата добавления: 2015-08-27; просмотров: 692

1. Начертить кривую сушки — т_мат = f(t).

2. Графически продифференцировать кривую сушки и начертить кривую скорости сушки — и = f(т_мат). Выделить на полученной кривой период постоянной скорости сушки.

3. Рассчитать для периода постоянной скорости сушки экспериментальное значение коэффициента массопередачи К_эксп.

В соответствии с (3.5.4) искомое значение К_эксп равно коэффициенту массоотдачи в газовой фазе b_г, _эксп. Для определения последнего необходимо вычислить движущую силу процесса массоотдачи.

Если движущая сила процесса будет выражаться через концентрации водяного пара в воздухе, например, через массовые отношения Н₂О к сухому воздуху, называемые обычно в теории сушки «влагосодержанием»[12] воздуха, то рекомендуется использовать формулы (3.4.5)…(3.4.9).

В данной работе рекомендуется определять движущую силу процесса через парциальные давления водяного пара в воздухе по формуле:

,

(3.5.5)

где р₁ = р₀ – парциальное давление водяного пара в газовом потоке, поступающем в сушильную камеру;

р₂ – парциальное давление водяного пара в газовом потоке, выходящем из сушильной камеры;

р_пов – парциальное давление водяного пара в непосредственной близости от влажной поверхности материала.

Парциальные давления водяного пара в воздухе (р₁ и р₂) при измеренных психрометрами значениях температур могут быть рассчитаны по формуле:

,

(3.5.6)

где р_нас – давление насыщенного водяного пара при температуре «смоченного» термометра (см. с. 55);

Т_с и Т_м – температуры «сухого» и «смоченного» термометров, соответственно;

р_атм – атмосферное давление в лабораторном помещении.

Парциальное давление водяного пара в непосредственной близости от влажной поверхности материала с достаточной точностью может быть определено по формуле:

,

(3.5.7)

где – температура воздуха в сушильной камере над материалом;

Т₁ – температура воздуха перед сушильной камерой;

Т_{2, с} – температура воздуха после камеры по показаниям «сухого» термометра;

Т_p – температура точки росы при парциальном давлении водяного пара, равном р₀.

р_{0, нас} – давление насыщенного пара, определяемое при температуре «смоченного» термометра (поз. 0).

Температура точки росы J_p (в °С) при парциальных давлениях водяного пара 1200…1900 Па может быть рассчитана по формуле:

.

(3.5.8)

Среднее значение коэффициента массоотдачи в газовой фазе рассчитывается по формуле:

.

(3.5.9)

Найденное значение коэффициента массоотдачи выражено в (кг Н₂О)/(м²×с×Па). Для перевода b_р в b_г, измеряемого в м/с, используется соотношение:

,

(3.5.10)

где R = 8,31441 Дж/(моль×К) – универсальная газовая постоянная;

– молярная масса водяного пара;

4. Полученное экспериментально значение коэффициента массоотдачи сравнить со значением b_{г, расч}, рассчитанным по эмпирическим формулам. При этом может быть использовано критериальное уравнение А. В. Нестеренко:

,

(3.5.11)

где – критерий Шервуда;

– критерий Рейнольдса;

– критерий Шмидта;

– критерий Гухмана, в котором фигурируют термодинамические температуры воздуха.

В выражениях критериев массообменного и гидродинамического подобия:

b_г – коэффициент массоотдачи в газовой фазе;

L – длина поверхности испарения в направлении движения воздуха. Здесь рекомендуется считать ;

d – диаметр пакета высушиваемого материала;

D – коэффициент диффузии Н₂О в воздухе (см. с. 37);

v – скорость воздуха в сушильной камере;

r – плотность газовой фазы;

m – динамическая вязкость газовой фазы;

Т^* – температура, соответствующая давлению р_пов (см. с. 55).

Ввиду обычно малого содержания водяных паров в воздухе свойства газовой фазы могут считаться равными свойствам сухого воздуха, которые определяются при температуре .

Скорость воздуха в сушильной камере определяется расходом газа , который рассчитывается по формуле:

,

(3.5.12)

где r_G – плотность воздуха, проходящего через диафрагму;

a @ 0,62 – коэффициент расхода диафрагмы;

Dh_м – разность уровней манометрической жидкости в коленах дифференциального манометра;

r_м @ 1000 кг/м³ – плотность манометрической жидкости (воды);

d_о – диаметр отверстия в диафрагме.

Результаты измерений и вычислений рекомендуется занести в таблицу:

Проанализировать полученные значения коэффициентов массоотдачи и сделать выводы по работе.