Експериментальна частина. Вживані прилади та матеріали: експериментальна сушильна установка, мікроманометр ММ-1, лабораторні терези

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 сушіння t₁ = 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) при ω = const, P_c = const;

τ = f (ω) при Δd = const, P_c = const;

τ = f (P_c) при Δd = const, ω = const.

Зробити висновки про ступінь впливу на тривалість сушіння вхідних параметрів ω, Δd і P_c на основі значення коефіцієнта k, 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 при t₁ = 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 при G_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 при t₀ = -5 ^оC; φ₀ = 80 %; t₂ = 60 ^оC; φ₂ = 40 %; n = 4,0; Δ = -600 кДж (на 1 кг випаровуваної вологи) і W = 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 сітчастий g_тp =25 кг/м; l_{т р} = 20 м; v_тр = 2,5 м/хв.; F = 170 м³ – площа теплоізоляційних засобів сушарки; k = 0,8 Вт/(м²×k) – коефіцієнт теплопередачі.