洞道干燥实验数据及图示
6实验六干燥实验20150521(医大)
实验报告要求
讨论内容：
2、测定干燥速率曲线的意义。
3、恒定的干燥条件是什么？
了时湿物料的质量 [kg]
实验原理
横坐标
均含水量。
x
为相应于某干燥速率下的物料的平
x i x i 1 Gs ( i ) Gs ( i 1) x 1 2 2GC
以
u 为纵坐标，某干燥速率下的湿物料的平
x 为横坐标，即可绘出干燥速率曲线。
均含水量
四、实验流程
二、实验任务
气速 第 1套 第 2套 第 3套 第 4套 高(3m/s) 高(3m/s) 高(3m/s) 低
(2.5m/s)
温度 高(90℃) 低(70℃) 高 高
(90℃) (90℃)
物料 厚 厚 薄 厚
三、实验原理
图1 干燥曲线
图2 干燥速率曲线
干燥速率曲线只能通过实验测得，因为干燥速率不 仅取决于空气的性质和操作条件，而且还受物料性质、 结构及所含水分性质的影响。
化工原理实验
干燥实验（洞道式）
福州大学化工原理实验室
二○一五年五月修订
福州大学化工原理实验室
实验六 洞道式干燥实验
一 实验目的 五 操作要点
二 实验任务
三 实验原理 四 实验流程
六 数据处理
七 报告要求
一、实验目的
了解洞道式循环干燥器的结构、基本流程。 掌握洞道式循环干燥器的使用方法。 掌握物料干燥速率曲线的测定方法。
洞道干燥实验
洞道干燥实验实验小组成员: 赵强、王田菲、孟照莉、梁帅、郭帅、曹中兴、温俊磊、郑文杰；设计时间：12月23日;一、设计目的及方案（1）设计目的：1、了解常压干燥设备的构造，基本流程和操作；2、测定物料干燥速率曲线及传质系数；3、研究气流速度对干燥速率曲线的影响；4、研究气流温度对干燥速率曲线的影响；5、利用正交表及实验结果确定最优方案。
（2）设计方案：二、实验原理及说明1、干燥曲线干燥曲线即物料的干基含水量x与干燥时间θ的关系曲线。
它说明物料在干燥过程中，干基含水量随干燥时间的变化关系：x=F(θ)2、干燥速率曲线干燥速率曲线：在单位时间内，单位干燥面积上气化的水分质量。
A——干燥面积（m2）W——从被干燥物料中除去的水分质量（kg）本实验是通过测出每挥发一定量的水分（Δw）所需要间（Δθ）来实现测定干燥速率的。
在干燥条件下不变的情况下，对同类物料，当厚度和形状一定时，速率Na是物料干基含水量的函数。
Na = f(X)3、传质系数（恒速阶段）干燥时在恒速干燥阶段，物料表面与空气之间的传热速率和传质速率可分别以下面两式表示：Q ——由空气传给物料的热量（KJ ） α——对流传热系数（Kw/m2℃） t 、tw ——空气的干、湿球温度（℃）KH ——以湿度差为推动力的传质系（kg/m2s △H ）Hw 、H ——与t 、tw 相对应的空气的湿度（kg/kg 干空气）当物料一定，干燥条件恒定时，α，KH 的值也保持恒定。
在恒速干燥阶段物料表面保持足够润湿，干燥速率由表面水分汽化速率所控制。
若忽略以辐射及传导方式传递给物料的热量 则： rw —tw 时水的 汽化潜热（KJ/Kg ）因此有：即： 对于水—空气干燥传质系统，当被测气流的温度不太高，流速＞5m/s 时可简化为 ：4、KH 的计算：（1）查H 、Hw ：由干湿球温度t 、tw ，根据湿焓图或计算出相应的H ，Hw ； （2）计算流量计处的空气性质：利用干燥室处的H 来计算流量计处的物性。
洞道干燥实验
洞道干燥实验
右上角的控制面板 开总电源 物料重量 空气流量 进口温度 干球温度 湿球温度
风机开关
加热开关 关总电源 废气排出阀 新鲜空气进口阀
干球温度计 中压风机
孔板流量计 湿球温度计 空气进口温度计
废气循环阀
从背面通往风机入口 重量传感器
被干燥物料 加热器
洞道
实验装置全景
1、实验方法
(1)实验前的准备工作
①将被干燥物料试样浸泡；
②向湿球温度湿度计的附加蓄水池内，补充适量的水。
(2) 实验操作方法
①记录显示仪表的基准数；
②将支撑架安装在洞道内；
③全开各蝶阀（废气排出阀、废气循环阀、新鲜空气进口阀）；
④按风机开关按钮启动风机，调节蝶阀，使空气流量压差达到指定值（0.65~0.8KPa）；
⑤按加热器开关按钮启动加热器；
⑥待空气流量压差及干球温度稳定在65℃后，记录支撑架重量；
⑦把准备好的被干燥物试样装在支撑架上放入洞道；
⑧稍候后按秒表计时，并同时记录总重量及各显示仪表数值，然后每隔3分钟重复记录各数据一次。
若记录间隔3分钟后总重量不变，即可结束实验；
⑨ 实验结束，按加热器开关按钮停止加热器，稍候后按风机开关按钮停风机。
2、注意事项
（1）在安装试样时，一定要小心保护传感器，以免用力过大使传感器造成机械性损伤；
（2）在设定温度给定值时，不要改动其它仪表参数，以免影响控温效果；
（3）为了设备的安全，开车时，一定要先开风机后开空气预热器的电热器。
停车时则反之；
（4）突然断电后，在次开启实验时，检查风机开关、加热器开关是否已被按下，如果被按下，再按一下使其弹起，不再处于导通状态。
化工原理实验——干燥曲线及干燥速率曲线测定实验
实验十干燥曲线及干燥速率曲线测定实验一、实验装置干燥器类型：洞道；洞道截面积：1# A=× = 0.0221m2、2# A=× = 0.030m2加热功率：500w—1500w；空气流量：1-5m3/min；干燥温度：40--120℃孔板流量计：孔流系数C0=，孔板孔径d0=( m)重量传感器显示仪：量程（0-200g），精度级；干球温度计、湿球温度计显示仪：量程（0-150℃），精度级；孔板流量计处温度计显示仪：量程（-50-150℃），精度级；孔板流量计压差变送器和显示仪：量程（0-10KPa），精度级；图10-1 洞道干燥实验流程示意图1.中压风机；2.孔板流量计；3. 空气进口温度计；4.重量传感器；5.被干燥物料；6.加热器；7.干球温度计；8.湿球温度计；9.洞道干燥器；10.废气排出阀；11.废气循环阀；12.新鲜空气进气阀；13.干球温度显示控制仪表；14.湿球温度显示仪表； 15.进口温度显示仪表；16.流量压差显示仪表；17.重量显示仪表；18.压力变送器。
二、物料物料：毛毡；干燥面积：S=**2=(m2)（以实验室现场提供为准）。
绝干物料量(g)：1# G C=，2# G C=（以实验室现场提供为准）。
三、操作方法⒈ 将干燥物料（毛粘）放入水中浸湿，向湿球温度计的附加蓄水池内补充适量的水， 使池内水面上升至适当位置。
⒉ 调节送风机吸入口的蝶阀12到全开的位置后，按下电源的绿色按钮，再按风机按钮，启动风机。
⒊ 用废气排出阀10和废气循环阀11调节到指定的流量后，开启加热电源。
在智能仪表中设定干球温度，仪表自动调节到指定的温度。
干球温度设定方法：第一套：长按——增大，设定好数值后，按键确定。
第二套：/减小，设定好后，自动确认。
⒋ 干燥器的流量和干球温度恒定达5分钟之后，既可开始实验。
此时，读取数字显示仪的读数作为试样支撑架的重量。
⒌ 将被干燥物料（毛粘）从水中取出，控去浮挂在其表面上的水分（最好挤去所含的水分，以免干燥时间过长），将支架从干燥器内取出，将被干燥物料夹好。
洞道干燥实验数据及处理 禁止盗版
实验数据记录及数据处理结果示例(干燥面积A=0.117⨯0.084⨯2=0.02m 2,绝干物料Gc=0.0257kg)干基含水量X=GcGc绝干物料质量绝干物料质量总物料质量-干燥速率u=累计时间干燥面积总失水量⨯A w 1数据记录处理及结果：序号 累计时间/min 失水量w 1/kg ⨯10-3 总失水量w 2/kg ⨯10-3总物料质量/kg ⨯10-3干基含水量X/kg 水/kg 干料干燥速率u/kg/(m 2.s )⨯10-310 0.0 0.0 70.2 0.52278 0.00000 2 1 0.7 0.7 69.5 0.50759 0.75922 3 2 0.7 1.4 68.8 0.49241 0.75922 4 3 0.6 2.0 68.2 0.47939 0.65076 5 4 0.5 2.5 67.7 0.46855 0.54230 6 5 0.8 3.3 66.9 0.45119 0.86768 7 6 0.6 3.9 66.3 0.43818 0.65076 8 7 0.9 4.8 65.4 0.41866 0.97614 9 8 0.7 5.5 64.7 0.40347 0.75922 10 9 0.7 6.2 64.0 0.38829 0.75922 11 10 0.7 6.9 63.3 0.37310 0.75922 12 11 0.7 7.6 62.6 0.35792 0.75922 13 12 0.6 8.2 62.0 0.34490 0.65076 14 13 0.7 8.9 61.3 0.32972 0.75922 15 14 0.6 9.5 60.7 0.31670 0.65076 16 15 0.5 10.0 60.2 0.30586 0.54230 17 16 0.6 10.6 59.6 0.29284 0.65076 18 17 0.5 11.1 59.1 0.28200 0.54230 19 18 0.6 11.7 58.5 0.26898 0.65076 20 19 0.4 12.1 58.1 0.26030 0.43384 21 20 0.4 12.5 57.7 0.25163 0.43384 22 21 0.4 12.9 57.3 0.24295 0.43384 23 22 0.5 13.4 56.8 0.23210 0.54230 24 23 0.3 13.7 56.5 0.22560 0.32538 25 24 0.4 14.1 56.1 0.21692 0.43384 26 25 0.4 14.5 55.7 0.20824 0.43384 27 26 0.3 14.8 55.4 0.20174 0.32538 28 27 0.4 15.2 55.0 0.19306 0.43384 29 28 0.3 15.5 54.7 0.18655 0.32538 3029 0.3 15.854.40.180040.32538序号累计时间/min量w1/kg⨯10-3量w2/kg⨯10-3量/kg⨯10-3干基含水量X/kg水/kg干料u/kg/(m2.s)⨯10-331 30 0.4 16.2 54.0 0.17137 0.4338432 31 0.3 16.5 53.7 0.16486 0.3253833 32 0.2 16.7 53.5 0.16052 0.2169234 33 0.4 17.1 53.1 0.15184 0.4338435 34 0.2 17.3 52.9 0.14751 0.2169236 35 0.3 17.6 52.6 0.14100 0.3253837 36 0.4 18.0 52.2 0.13232 0.4338438 37 0.3 18.3 51.9 0.12581 0.3253839 38 0.3 18.6 51.6 0.11931 0.3253840 39 0.3 18.9 51.3 0.11280 0.3253841 40 0.2 19.1 51.1 0.10846 0.2169242 41 0.3 19.4 50.8 0.10195 0.3253843 42 0.2 19.6 50.6 0.09761 0.2169244 43 0.2 19.8 50.4 0.09328 0.2169245 44 0.4 20.2 50.0 0.08460 0.4338446 45 0.2 20.4 49.8 0.08026 0.2169247 46 0.2 20.6 49.6 0.07592 0.2169248 47 0.2 20.8 49.4 0.07158 0.2169249 48 0.3 21.1 49.1 0.06508 0.3253850 49 0.2 21.3 48.9 0.06074 0.2169251 50 0.1 21.4 48.8 0.05857 0.1084652 51 0.3 21.7 48.5 0.05206 0.3253853 52 0.2 21.9 48.3 0.04772 0.2169254 53 0.3 22.2 48.0 0.04121 0.3253855 54 0.2 22.4 47.8 0.03688 0.2169256 55 0.1 22.5 47.7 0.03471 0.1084657 56 0.2 22.7 47.5 0.03037 0.2169258 57 0.1 22.8 47.4 0.02820 0.1084659 58 0.2 23.0 47.2 0.02386 0.2169260 59 0.2 23.2 47.0 0.01952 0.2169261 60 0.1 23.3 46.9 0.01735 0.1084662 61 0.1 23.4 46.8 0.01518 0.1084663 62 0.1 23.5 46.7 0.01302 0.1084664 63 0.1 23.6 46.6 0.01085 0.1084665 64 0.1 23.7 46.5 0.00868 0.1084666 65 0.0 23.7 46.5 0.00868 0.0000067 66 0.1 23.8 46.4 0.00651 0.1084668 67 0.1 23.9 46.3 0.00434 0.1084669 68 0.1 24.0 46.2 0.00217 0.10846序号 累计时间/min量w 1/kg ⨯10-3 量w 2/kg ⨯10-3量/kg ⨯10-3干基含水量X/kg 水/kg 干料u/kg/(m 2.s )⨯10-370 69 0.0 24.0 46.2 0.00217 0.00000 71 70 0.0 24.0 46.2 0.00217 0.00000 72 71 0.0 24.0 46.2 0.00217 0.00000 73 72 0.0 24.0 46.2 0.00217 0.00000 74 73 0.0 24.0 46.2 0.00217 0.00000 75 74 0.0 24.0 46.2 0.00217 0.00000 76 75 0.1 24.1 46.1 0.00000 0.10846 77 76 0.0 24.1 46.1 0.00000 0.00000 78 77 0.0 24.1 46.1 0.00000 0.00000 79 78 0.0 24.1 46.1 0.00000 0.00000 80 79 0.0 24.1 46.1 0.00000 0.00000 81 80 0.0 24.1 46.1 0.00000 0.00000 82810.024.146.10.000000.00000失水量失水量/g020406080510152025失水量失水量/g 实验次序（60秒1次）204060800.00.10.20.30.40.50.6实验次序（60秒1次）干基含水量X/kg 水/kg 干料干基含水量X/kg 水/kg 干料干基含水量X/kg水/kg 干料。
洞道干燥实验数据处理
洞道干燥实验1. 调试实验的数据见表2， 表中符号的意义如下: S ─干燥面积， [m 2] G C ─绝干物料量， [g] R ─空气流量计的读数， [kPa] T o ─干燥器进口空气温度， [℃] t ─试样放置处的干球温度， [℃] t w ─试样放置处的湿球温度， [℃] G D ─试样支撑架的重量， [g]G T ─被干燥物料和支撑架的"总重量"， [g] G ─被干燥物料的重量， [g] T ─累计的干燥时间， [S]X ─物料的干基含水量， [kg 水／kg 绝干物料]X AV ─两次记录之间的被干燥物料的平均含水量， [kg 水／kg 绝干物料] U ─干燥速率， [kg 水／(s ·m 2)] 2. 数据的计算举例以表2所示的实验的第i 和i ＋1组数据为例 (1) 公式: 被干燥物料的重量 G:D i T i G G G -=， ，[g] (1) D 1i T 1i G G G -=++， ，[g] (2)被干燥物料的干基含水量 X:c ci i G G G X -=， [kg 水／kg 绝干物料] (3) cc1i 1i G G G X -=++ ，[kg 水／kg 绝干物料] (4) 两次记录之间的平均含水量 X AV2X X X 1i i AV ++=，[kg 水／kg 绝干物料] (5) 两次记录之间的平均干燥速率I 1i i1i 3C 3C T T X X S 10G dT dX S 10G U --⨯⨯-=⨯⨯-=++-- ，[kg 水／(s ·m 2)] (6) 干燥曲线X ─T 曲线，用X 、T 数据进行标绘，见图 2。
干燥速率曲线U ─X 曲线，用U 、X AV 数据进行标绘，见图 3 。
恒速阶段空气至物料表面的对流传热系数twt 10U t S Q3tw C -⨯γ=∆⨯=α ，[Ｗ／(m 2℃)] (7)流量计处体积流量∨t [m 3／h]用其回归式算出。
洞道干燥实验
操作条件，而且还受物料性质、结构以及所含水分的性质的影响。
干燥速率为单位时间内在单位面积上汽化的水分质量，用微分式表示，则为
u dw
(kg/m3 s)
(1)
Ad
式中： u —— 干燥速率 [kg/m2s]
A —— 干燥表面 [m2]
d —— 相应的干燥时间 [s]
dw —— 汽化的水分量 [kg]
实验装置图
四、实验步骤
1、实验前量取试样尺寸（长、宽、高），并称量绝干物料的质量。 2、将已知绝干质量的物料试样放入水中浸泡，稍候片刻取出，让水分均匀扩散至整个试样，然后
称取湿试样质量。 3、 开启风机，调节风速调节阀至预定风速值。适当打开阀15、16，调好触点温度计至预定温度
（这些一旦调整好后可以固定下来），开加热器。 4、将晶体管继电器开关打开，并打开一组或二组辅助加热器。待温度接近预定温度时应注意观察， 视情况增减辅助加热，避免“超温失控”或“欠温失控”，直至确信控制正常后，才让其自动运行。 5、检查称重天平是否灵活，并调平衡。记下支架重量。待空气状态稳定后，打开干燥室门，将湿
3.85 3327
23 72.8
81.2
75.8
58.9
27.5
3.85 3666
2、干燥操作实验流程示意图
绝干物 料相关 数据测 定
实验结 束处理 数据
绝干物 料浸泡 称重
实验数 据记录
调天平 准 备开始测量
调整实验参 数 开始加热
继电器恒温 加热 预热
3、数据处理
物重 13.4 12.9 12.4 11.9 11.4 10.9 10.4 9.9 9.4 8.9 8.4 7.9 7.4 6.9 6.4 5.9 5.4 4.9 4.4 4.1 3.9 3.85 3.85
洞道干燥实验
17
48
115.3
0.6732
0.6439
2.668
18
19 20 21 22 23 24
51
54 57 60 63 66 69
114.1
113.0 111.9 110.9 110.0 109.0 108.3
0.6146
0.5610 0.5073 0.4585 0.4146 0.3659 0.3317
干燥曲线X─T曲线，用X、T数据进行标绘，见图 2。
干燥速率曲线U─X曲线，用U、XAV数据进行标绘，见图 3 。
恒速阶段空气至物料表面的对流传热系数
流量计处体积流量∨t[m3／h]用其回归式算出。由流量公式[1]计 V 算
t
U C tw 10 3 Q S t t tw
序号
累计时间
T（分）
总重量
GT（g） 136.0 135.0 133.7 132.4 131.2 129.8 128.5
干基含水量
X（kg/kg） 1.6829 1.6341 1.5707 1.5073 1.4488 1.3805 1.3171
平均含水量
XAV（kg/kg） 1.6585 1.6024 1.5390 1.4780 1.4146 1.3488 1.2829
化工原理实验
洞道干燥实验
301实验室
一、实验目的
1. 学习干燥曲线和干燥速率曲线及临界湿含量的实验测 定方法，加深对干燥操作过程及其机理的理解。 2. 学习干湿球温度、湿度计的使用方法，学习物料含水 量的测定方法。
3. 通过实物了解干燥操作中废气循环的流程和概念，加
深对物料临界含水量Xc的概念及影响因素的理解。
四、实验操作(一)实验前的准 Nhomakorabea工作 1. 将被干燥物料试样进行充分的浸泡。 2. 向湿球温度湿度计的附加蓄水池内，补充适量的水，