Експериментальна частина. Вживані прилади та матеріали: експериментальна лабораторна сушильна установка; наважки трести; чашковий анемометр; мікроманометр ММ-1; термометри; лабораторні

Вживані прилади та матеріали: експериментальна лабораторна сушильна установка; наважки трести; чашковий анемометр; мікроманометр ММ-1; термометри; лабораторні терези.

Порядок виконання роботи:

1. Приготувати наважку трести масою G = 50 г. Довжина зразка повинна відповідати геометричним розмірам рамки, в якій буде проходити сушіння в сушильній камері лабораторної установки. Виходячи з геометричних розмірів рамки і маси трести визначити щільність завантаження трести, кг/м²:

(2.7)

2. На стенді сушильної установки встановити рукоятку нагрівача у положенні 1-2, сушильну установку розігріти до моменту досягання постійних значень температур сухого t_c і мокрого t_м термометрів при увімкненому вентиляторі.

3. Після повного розігріву сушильної установки при вимкненому вентиляторі установити рамку з трестою в сушильній камері, щоб шар трести розмістився перпендикулярно до потоку повітря. Зняти показання параметрів сушильного агента, рамку з трестою зважити на важільних терезах, встановлених у сушильній камері для визначення G₀. Режим сушіння записати в табл. 2.1, розрахувати значення відносної вологості φ, швидкості руху повітря v, виходячи з даних термометрів t_c і t_{м .} Через 3 хв., не витягуючи рамки з сушильної камери, визначити масу рамки з трестою. Такі визначення маси треба виконувати через кожні наступні 3 хв. до уставлення постійної маси. Значення маси в певні проміжки часу занести до табл. 2.1.

Таблиця 2.1

Зміна маси і вологості матеріалу, що піддається сушінню

при горизонтальному завантажені

τ, хв.	Режим сушіння: t, φ, d, v, Pc.
G, г	U, г вологи / кг сухого матеріалу	ΔU, г вологи / кг сухого матеріалу	Δτ, хв.	μ, г/хв.

4. Провести аналогічний дослід при розміщенні наважки трести в рамці вертикально - паралельно потоку повітря. Результати занести до табл. 2.2.

Таблиця 2.2

Зміна маси і вологості матеріалу, що піддається сушінню при вертикальному завантажені

τ, хв.	Режим сушіння: t, φ, d, v, Pc.
G, г	U, г вологи / кг сухого матеріалу	ΔU, г вологи / кг сухого матеріалу	Δτ, хв.	μ, г/хв.

5. За масу абсолютно сухого матеріалу G_c прийняти масу матеріалу, висушеного до постійної маси. На основі маси сухого матеріалу та маси висушеного матеріалу за певний період сушіння розраховувати вологовміст матеріалу за наступною формулою, г (на 1 г сухого матеріалу):

(2.8)

де G_i – маса матеріалу під час сушіння за проміжки часу τ, г.

Результати занести до табл. 2.2

6. За даними дослідів аналітичним шляхом розрахувати за формулою (2.6) швидкість сушіння як середнє значення вологовмісту за окремі невеликі проміжки часу.

Побудувати криві сушіння: U = f (τ) або G = f (τ).

7. Методом графічного диференціювання розрахувати криву швидкості сушіння μ = f (τ). На цій кривій визначити період постійної і зменшуваної швидкості та знайти критичні точки. Порівняти тривалість, швидкість та інтенсивність сушіння при різних видах завантаження.

Контрольні питання

1. Дати визначення вологості і вологовмісту матеріалу.

2. Що таке сушіння. Криві швидкості та інтенсивності сушіння?

3. Проаналізувати розрахунок швидкості та інтенсивності сушіння.

4. Що означають періоди постійної та зменшуваної швидкості сушіння?

5. Навіщо визначають критичні точки на кривих сушіння?

ЗАДАЧІ ДО ТЕМИ «ВОЛОГИЙ МАТЕРІАЛ»

Задача 1. У відходах тіпання льону до сушіння міститься 650 кг вологи. Матеріал піддається сушінню при режимі: t₁ =60 ^оC і φ₁ = 10 %. Після процесу в матеріалі залишилося 320 кг вологи, а вологовміст на 1 сухого матеріалу U₂ = 0,08 кг вологи. Визначити масу матеріалу до і після сушіння, початковий і рівноважний вологовміст.

Задача 2. Продуктивність сушильної машини за вивантажуваною сировиною 1500 кг/год. при вологовмісті на 1 кг сухого матеріалу U₃ = 0,12 кг вологи. Яка продуктивність машини за завантажуваною масою, випаровуваною вологою і скільки вологи одержала сировина в процесі зволоження 1 кг сухого матеріалу при U₁ = 0,4 кг кологи і U₂ = 0,1 кг вологи?

Задача 3. Маса вологи в матеріалі до сушіння G^/_вол = 600 кг і вологість w₁ = 30 %. Яка маса сухого матеріалу, вологість і вологовміст його після сушіння, якщо G^//_вол = 300 кг? Яка маса матеріалу до сушіння?

Задача 4. Вологовміст матеріалу до сушіння w₁ = 25 %, продуктивність сушильної машини за вивантажуваною масою G₂ = 1100 кг/год. при вологості w₂ = 12 %. Знайти G₁, G_с, w₀^/, w₀^//.

Задача 5. Продуктивність сушильної машини за випаровуваною вологою W = 200 кг/год. Вологість матеріалу до сушіння w₁ = 50 %. Продуктивність за вивантажуваною масою G₂ = 600 кг/год. Визначити G₁, G_с, U₂, w₂.

Задача 6. Продуктивність сушильно-зволожувальної машини за вивантажуваною масою G₃ = 1100 кг/год. з відносною вологістю w₀^/// = 12,3 %. Яка продуктивність за завантажуваною масою, випаровуваною вологою і скільки вологи отримала сировина в процесі зволоження при w₀^/ = 47,4 % і w₀^// = 10,7 %?

Задача 7. Продуктивність сушильної машини за випаровуваною вологою W = 450кг/год. За вивантажуваною масою G₂ = 850 кг/год. Початкова вологість матеріалу до сушіння w₁ = 80 %. Визначити G₁, G_с, U₂, w₂.

Задача 8. Матеріал з відносною вологістю w₀^/ = 90 % і масою G₁ = 2000 кг був висушений до w₀^// = 20 %. Визначити масу матеріалу після сушіння, кількість випаровуваної вологи і абсолютно суху масу матеріалу.

Задача 9. Вологість матеріалу до сушіння w₁ = 55 %, продуктивність сушильної машини за вивантажуваною масою G₂ = 960 кг/год. при вологості w₂ = 14 %. Знайти G₁, G_с, w₀^/, w₀^//.

Задача 10. Після сушіння маса матеріалу становить G₂ = 860 кг/год. з відносною вологістю w₀^// = 25 %. Маса матеріалу до сушіння G₁ = 3600 кг/год. Визначити w₀^/, G_с, U₁, U₂.