干燥曲线与干燥速率曲线的测定
姓名 王超 班级 化工11101 学号 201102670 序号 12
一实验目的及任务
ⅰ．了解洞道式干燥装置的基本结构﹑工艺流程和操作方法。 ⅱ．学习测定无料在恒定干燥条件干燥特性的试验方法。
ⅲ．掌握根据实验干燥曲线求取速率干燥曲线以及恒速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的试验方法。
ⅳ．学会实验研究干燥条件对于干燥特性的影响；加深对物料临界含水量Ｘｃ的概念及其影响因素的理解。
ⅴ．学习恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。 ⅵ．学习用误差分析方法对实验结果进行误差分析。在此处键入公式。 二基本原理
当物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。
第一个阶段为恒速干燥阶段。在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速的达到物料表面。因此，干燥速率为物料表面上水分
的气化速率所控制，故此阶段
亦称为表面气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面出的水蒸气分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。
第二个阶段为降速干燥阶段，当物料达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。独此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。
恒速段的干燥速率和临界含水量的因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒太小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。
恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥设计的重要数据。本试验在恒定干燥条件下对工业呢物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线和临界含水量的测定方法及其影响因素。 （1）干燥速率的测定
Ｕ＝
式中 U----干燥速率
,kgm2.h)；
A----干燥面积，m2(实验室现场提供)；
---时间间隔,h；
- ---时间内干燥气化的水分质量,kg。
物料干基含水量
Ｘ＝
式中 Ｘ--物料干燥含水量 kg水/kg绝干物料； Ｇ—固体湿物料的量,kg； Ｇｃ—绝干物料量,kg。
（3）恒速干燥阶段,物料表面与空气之间对流传热系数的测定
Ｕｃ＝
＝
式中恒速干燥阶段物料表面与空气之间的对流传热系数的测定,Ｗ/(m²﹒
Ｕｃ—恒速干燥阶段的干燥速率,kg/m²﹒s）
t
干燥内空气的湿球温度
,；
干燥内空气的干球温度
；
rt
t
水的气化热,J/kg
(4）干燥内空气实际体积流量的计算
由节流式流量计的流量公式和理想气体的状态方程可推导出
V
式中 V —干燥内空气实际体积流量,
tO
—流量计处空气的温度；
0—常压下
tO
t
—干燥内空气的温度。
0C0 A0
A0
0²
式中 C0— 流量计流量系数,。 A0—节流孔开孔面积,。
0—节流孔开孔直径,0=0.040m；
—节流孔上下游两侧压力差,
孔板流量计处tO时空气的密度
,kg/ 三 实验装置与流程
(1) 实验装置 本装置流程如图所示 (2) 装置流程
将湿润的工业呢,悬挂于干燥室内的料盘,干燥室其侧面及底面均为外包绝热材料,防止到热影响空气又鼓风机送入电加热器,经加热的空气流入干燥室,加热干燥湿料盘中的湿物料后,经排出管道通入大气
中
物料失去的水分量由重量传感器转化为电信号,并
由智能数显仪表记录下来（或通过固定间隔时间,读取该时刻的湿物料重量）
（3）装置参数 本装置设备及控制参数见表 四 实验步骤与注意事项 （1） 实验步骤
ⅰ.将干燥物料（工业呢）放入水中浸湿
ⅱ.向湿球温度计附加蓄水瓶内,补充适量的水, 使瓶内水面上升至适当位置
ⅲ.调节送风机吸入口的蝶阀到全开的位置后启动风机
ⅳ.废弃排出阀和废气循环阀调节到指定的流量后,
开启加热电源
设定干球温度,仪表自动调节到指定的温度
Ⅴ.在空气温度﹑流量稳定的条件下,用重量传感器测定支架的重量并记录下来
ⅵ.把充分湿润的干燥物料（工业呢）固定在重量传感器上并与气流平行放置
ⅶ在稳定的条件下,记录干燥时间每隔2分钟干燥物料减轻的重量直至干燥物料的重量不再明显减轻为止
ⅷ.改变空气流量或温度,重复上述实验
ⅸ.关闭加热电源 ,待干球温度降至常温后关闭风机电源和总电源 ⅹ.实验完毕,一切复原 （2）注意事项
ⅰ.重量传感器的量程为 (0～200g),
精度较高务
必要轻拿轻放,
以免损坏仪表
ⅱ.干燥器内必须有空气流过才能开启加热,放置干烧损坏加热器,出
现事故
ⅲ.干燥物料要充分浸湿,但不能有水滴自由落下,否则将影响实验数
据的正确性
五．数据的记录与处理
ⅳ.试验中不要改变智能仪表的位置
10
U/(kg/m^2*h)
9
干基含水率
8
7
6
5
4t/min
干基含水率X
由干燥速率曲线可知，临界含水量
以第一组数据为例 W=149.3-130.6=0.6 G-Gc=149.3-130.6=18.7 X=
U=
洞道干燥器流程图
=
=
=18.7
=12.0038
干燥曲线与干燥速率曲线的测定
姓名 王超 班级 化工11101 学号 201102670 序号 12
一实验目的及任务
ⅰ．了解洞道式干燥装置的基本结构﹑工艺流程和操作方法。 ⅱ．学习测定无料在恒定干燥条件干燥特性的试验方法。
ⅲ．掌握根据实验干燥曲线求取速率干燥曲线以及恒速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的试验方法。
ⅳ．学会实验研究干燥条件对于干燥特性的影响；加深对物料临界含水量Ｘｃ的概念及其影响因素的理解。
ⅴ．学习恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。 ⅵ．学习用误差分析方法对实验结果进行误差分析。在此处键入公式。 二基本原理
当物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。
第一个阶段为恒速干燥阶段。在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速的达到物料表面。因此，干燥速率为物料表面上水分
的气化速率所控制，故此阶段
亦称为表面气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面出的水蒸气分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。
第二个阶段为降速干燥阶段，当物料达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。独此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。
恒速段的干燥速率和临界含水量的因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒太小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。
恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥设计的重要数据。本试验在恒定干燥条件下对工业呢物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线和临界含水量的测定方法及其影响因素。 （1）干燥速率的测定
Ｕ＝
式中 U----干燥速率
,kgm2.h)；
A----干燥面积，m2(实验室现场提供)；
---时间间隔,h；
- ---时间内干燥气化的水分质量,kg。
物料干基含水量
Ｘ＝
式中 Ｘ--物料干燥含水量 kg水/kg绝干物料； Ｇ—固体湿物料的量,kg； Ｇｃ—绝干物料量,kg。
（3）恒速干燥阶段,物料表面与空气之间对流传热系数的测定
Ｕｃ＝
＝
式中恒速干燥阶段物料表面与空气之间的对流传热系数的测定,Ｗ/(m²﹒
Ｕｃ—恒速干燥阶段的干燥速率,kg/m²﹒s）
t
干燥内空气的湿球温度
,；
干燥内空气的干球温度
；
rt
t
水的气化热,J/kg
(4）干燥内空气实际体积流量的计算
由节流式流量计的流量公式和理想气体的状态方程可推导出
V
式中 V —干燥内空气实际体积流量,
tO
—流量计处空气的温度；
0—常压下
tO
t
—干燥内空气的温度。
0C0 A0
A0
0²
式中 C0— 流量计流量系数,。 A0—节流孔开孔面积,。
0—节流孔开孔直径,0=0.040m；
—节流孔上下游两侧压力差,
孔板流量计处tO时空气的密度
,kg/ 三 实验装置与流程
(1) 实验装置 本装置流程如图所示 (2) 装置流程
将湿润的工业呢,悬挂于干燥室内的料盘,干燥室其侧面及底面均为外包绝热材料,防止到热影响空气又鼓风机送入电加热器,经加热的空气流入干燥室,加热干燥湿料盘中的湿物料后,经排出管道通入大气
中
物料失去的水分量由重量传感器转化为电信号,并
由智能数显仪表记录下来（或通过固定间隔时间,读取该时刻的湿物料重量）
（3）装置参数 本装置设备及控制参数见表 四 实验步骤与注意事项 （1） 实验步骤
ⅰ.将干燥物料（工业呢）放入水中浸湿
ⅱ.向湿球温度计附加蓄水瓶内,补充适量的水, 使瓶内水面上升至适当位置
ⅲ.调节送风机吸入口的蝶阀到全开的位置后启动风机
ⅳ.废弃排出阀和废气循环阀调节到指定的流量后,
开启加热电源
设定干球温度,仪表自动调节到指定的温度
Ⅴ.在空气温度﹑流量稳定的条件下,用重量传感器测定支架的重量并记录下来
ⅵ.把充分湿润的干燥物料（工业呢）固定在重量传感器上并与气流平行放置
ⅶ在稳定的条件下,记录干燥时间每隔2分钟干燥物料减轻的重量直至干燥物料的重量不再明显减轻为止
ⅷ.改变空气流量或温度,重复上述实验
ⅸ.关闭加热电源 ,待干球温度降至常温后关闭风机电源和总电源 ⅹ.实验完毕,一切复原 （2）注意事项
ⅰ.重量传感器的量程为 (0～200g),
精度较高务
必要轻拿轻放,
以免损坏仪表
ⅱ.干燥器内必须有空气流过才能开启加热,放置干烧损坏加热器,出
现事故
ⅲ.干燥物料要充分浸湿,但不能有水滴自由落下,否则将影响实验数
据的正确性
五．数据的记录与处理
ⅳ.试验中不要改变智能仪表的位置
10
U/(kg/m^2*h)
9
干基含水率
8
7
6
5
4t/min
干基含水率X
由干燥速率曲线可知，临界含水量
以第一组数据为例 W=149.3-130.6=0.6 G-Gc=149.3-130.6=18.7 X=
U=
洞道干燥器流程图
=
=
=18.7
=12.0038