洞道干燥實驗設備，洞道干燥實訓裝置
2024-08-03 11:27
洞道干燥實驗是一種重要的化工實驗，主要用于研究物料在干燥過程中的行為特性以及干燥設備的性能。以下是對洞道干燥實驗的詳細介紹：
一、實驗目的
學習干燥過程：通過實驗了解物料在干燥過程中的行為特性，包括干燥曲線、干燥速率曲線以及臨界含水量的測定方法。
掌握干燥設備操作：熟悉并掌握洞道干燥儀器的原理及操作步驟，為實際應用打下基礎。
加深理論理解：加深對干燥操作過程及其機理的理解，以及物料臨界含水量Xc的概念及其影響因素的理解。
數據處理與分析：學會用誤差分析方法對實驗結果進行誤差估算，提高數據處理和分析能力。
二、實驗原理
物料在恒定干燥條件下的干燥過程通常分為三個階段：預熱階段、恒速干燥階段和降速干燥階段。
預熱階段：物料表面的溫度很快接近熱空氣的濕球溫度，此階段所需干燥時間通常可以忽略。
恒速干燥階段：物料表面溫度維持不變，干燥速率恒定且較大。此階段物料表面的自由水分以恒定速率汽化，物料含水量隨時間成比例減少。
降速干燥階段：當物料中含水量減少到某一臨界含水量時，由于物料內部水分的擴散慢于物料表面的蒸發，不足以維持物料表面保持潤濕，則物料表面將形成干區，干燥速率開始降低。隨著含水量的進一步減少，干燥速率越來越慢，直至達到平衡含水量時，干燥速率降為零。
三、實驗裝置
洞道干燥實驗裝置通常由風機、電加熱器、干燥室、溫度傳感器（干球溫度計和濕球溫度計）、流量計、稱重傳感器等組成。實驗過程中，空氣由風機送入電加熱器加熱后流入干燥室，對干燥室中的濕物料進行加熱干燥，隨后經排出管道通入大氣中。隨著干燥過程的進行，物料失去的水分由稱重傳感器轉化為電信號并記錄。
四、實驗步驟
實驗準備：稱量干燥物料質量并記錄絕干質量；將待干燥物料浸水使試樣含有適量水分；檢查風機進出口放空閥狀態并加水至濕球溫度計小杯中；檢查電源連接并開啟控制柜總電源。
啟動風機與加熱器：啟動風機開關并調節閥門至預定風速值；通過觸摸屏設定干球溫度并開啟加熱開關逐漸達到設定溫度。
放置濕物料：狀態穩定后將試樣放入干燥室架子上并開始讀取物料重量；設置記錄時間間隔并啟動數據記錄直至試樣質量基本穩定。
結束實驗：取出被干燥的試樣并關閉加熱開關；待干球溫度降至安全范圍后關閉風機開關及其他電源設備。
五、實驗數據處理與分析
記錄實驗數據：包括時間、干球溫度、濕球溫度、流量計讀數以及稱重傳感器讀數等。
繪制干燥曲線與干燥速率曲線：根據實驗數據繪制物料的干燥曲線（X-τ曲線）和干燥速率曲線（U-X曲線）。干燥曲線表示物料含水量隨時間的變化關系；干燥速率曲線表示干燥速率隨物料含水量的變化關系。
計算恒速階段干燥速率：利用實驗數據計算恒速階段的干燥速率以及降速階段干燥速率曲線的斜率等參數。
誤差分析：采用誤差分析方法對實驗結果進行誤差估算并討論誤差來源及其對實驗結果的影響。
六、注意事項
安全操作：實驗過程中應注意安全操作規范避免觸電或燙傷等危險情況發生。
精確測量：在測量過程中應注意數據的準確性和重復性確保實驗結果的可靠性。
設備維護：實驗結束后應及時清洗實驗裝置并妥善保管以備下次使用。同時定期檢查設備狀態確保其正常運行并延長使用壽命。
YUY-GZ/DD洞道干燥實驗裝置
一、實驗目的
學習干燥過程：通過實驗了解物料在干燥過程中的行為特性，包括干燥曲線、干燥速率曲線以及臨界含水量的測定方法。
掌握干燥設備操作：熟悉并掌握洞道干燥儀器的原理及操作步驟，為實際應用打下基礎。
加深理論理解：加深對干燥操作過程及其機理的理解，以及物料臨界含水量Xc的概念及其影響因素的理解。
數據處理與分析：學會用誤差分析方法對實驗結果進行誤差估算，提高數據處理和分析能力。
二、實驗原理
物料在恒定干燥條件下的干燥過程通常分為三個階段：預熱階段、恒速干燥階段和降速干燥階段。
預熱階段：物料表面的溫度很快接近熱空氣的濕球溫度，此階段所需干燥時間通常可以忽略。
恒速干燥階段：物料表面溫度維持不變，干燥速率恒定且較大。此階段物料表面的自由水分以恒定速率汽化，物料含水量隨時間成比例減少。
降速干燥階段：當物料中含水量減少到某一臨界含水量時，由于物料內部水分的擴散慢于物料表面的蒸發，不足以維持物料表面保持潤濕，則物料表面將形成干區，干燥速率開始降低。隨著含水量的進一步減少，干燥速率越來越慢，直至達到平衡含水量時，干燥速率降為零。
三、實驗裝置
洞道干燥實驗裝置通常由風機、電加熱器、干燥室、溫度傳感器（干球溫度計和濕球溫度計）、流量計、稱重傳感器等組成。實驗過程中，空氣由風機送入電加熱器加熱后流入干燥室，對干燥室中的濕物料進行加熱干燥，隨后經排出管道通入大氣中。隨著干燥過程的進行，物料失去的水分由稱重傳感器轉化為電信號并記錄。
四、實驗步驟
實驗準備：稱量干燥物料質量并記錄絕干質量；將待干燥物料浸水使試樣含有適量水分；檢查風機進出口放空閥狀態并加水至濕球溫度計小杯中；檢查電源連接并開啟控制柜總電源。
啟動風機與加熱器：啟動風機開關并調節閥門至預定風速值；通過觸摸屏設定干球溫度并開啟加熱開關逐漸達到設定溫度。
放置濕物料：狀態穩定后將試樣放入干燥室架子上并開始讀取物料重量；設置記錄時間間隔并啟動數據記錄直至試樣質量基本穩定。
結束實驗：取出被干燥的試樣并關閉加熱開關；待干球溫度降至安全范圍后關閉風機開關及其他電源設備。
五、實驗數據處理與分析
記錄實驗數據：包括時間、干球溫度、濕球溫度、流量計讀數以及稱重傳感器讀數等。
繪制干燥曲線與干燥速率曲線：根據實驗數據繪制物料的干燥曲線（X-τ曲線）和干燥速率曲線（U-X曲線）。干燥曲線表示物料含水量隨時間的變化關系；干燥速率曲線表示干燥速率隨物料含水量的變化關系。
計算恒速階段干燥速率：利用實驗數據計算恒速階段的干燥速率以及降速階段干燥速率曲線的斜率等參數。
誤差分析：采用誤差分析方法對實驗結果進行誤差估算并討論誤差來源及其對實驗結果的影響。
六、注意事項
安全操作：實驗過程中應注意安全操作規范避免觸電或燙傷等危險情況發生。
精確測量：在測量過程中應注意數據的準確性和重復性確保實驗結果的可靠性。
設備維護：實驗結束后應及時清洗實驗裝置并妥善保管以備下次使用。同時定期檢查設備狀態確保其正常運行并延長使用壽命。
YUY-GZ/DD洞道干燥實驗裝置
| 技術指標 | 說 明 | |||
| 裝置功能 |
1、了解實驗室干燥設備的基本構造與工作原理。 2、掌握恒定干燥條件下物料的干燥曲線（X-τ）和干燥速率曲線（U-X）的測定方法。 3、學習物料含水量的測定方法。加深對物料臨界含水量Xc的概念及其影響因素的理解。 4、學習恒速干燥階段物料與空氣之間對流傳熱系數的測定方法。 5、學習用誤差分析方法對實驗結果進行誤差估算。 |
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| 設計參數 |
空氣流量：40--100 m3/h、干球溫度：70℃、常壓操作。 實驗物料含水量X：0.2-2.0。 干燥面積S：0.02-0.03m2 干燥速率U：0.5—2.5×10-4 [kg/（s·m2）] 。 物料臨界含水量Xc：0.8。 |
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| 公用設施 |
水：裝置自帶濕球溫度加水瓶，實驗前加入100ml水。 電：電壓AC220V，功率4.0KW，標準單相三線制。每個實驗室需配置1~2個接地點（安全地及信號地）。 氣：空氣來自風機，經加熱器加熱進入洞道干燥箱（自帶氣源）。 實驗物料：自制粘布長方形物料，重約20克，外配設備：秒表。 |
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| 對象組成 |
304不銹鋼洞道干燥器: 長900mm，空氣流通的橫截面積0.0357 m2。 加熱器：304不銹鋼材質，加熱功率3.5KW。 304不銹鋼管路、管件及閥門，風機管道與系統軟連接以減震，風機的入口連接洞道干燥箱的出口蝶閥，洞道干燥箱的出口管道上安裝三個蝶閥，分別控制進風、熱循環風、放風。 孔板流量計，孔板喉徑：Ф50mm，壓差傳感器0～10KPa。 重量傳感器：0-1000g，精度0.5級。 宇電AI702溫度數字巡檢儀。 宇電AI501重量數字顯示儀。 宇電AI501壓差數字顯示儀。 宇電AI518數顯溫度控制儀（帶手動功能）。 Pt100鉑電阻溫度傳感器3支，分辨率：0.1℃。 鼓風機：單相低噪聲中壓風機，電機功率為370W。 電器：接觸器、開關、漏電保護空氣開關。 304不銹鋼儀表柜：測控、電器設備在實驗架上。 304不銹鋼材質框架1800*500*1700mm(長×寬×高)，帶腳輪及禁錮腳。 |
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| 測控組成 | 變量 | 檢測機構 | 顯示機構 | 執行機構 |
| 干燥風量 | 孔板流量計 | 數字壓力儀表 | 手動閥控 | |
| 濕物料量 | 重量傳感器 | 數字重量儀表 | 無 | |
| 干球溫度 | Pt100鉑電阻 | 數字溫度儀表 | 無 | |
| 濕球溫度 | Pt100鉑電阻 | 數字溫度儀表 | 無 | |
| 加熱室溫度 | Pt100鉑電阻 | 溫度控制顯示儀 |
固態調壓模塊 |
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