qк=l(I2-I0)+qм-cвT1+qп, l = L/W, qп = Q/W, qм=(G2cм(T2-T1))/W, (8)

l = L/W – удельный расход теплоносителя,

1/ч. q = Q/W- удельный расход тепла, Дж/кг.

Приборы и материалы

Шкаф сушильный с регулированием температуры, вентилятор имитатор естественной сушки, весы рычажные, набор масс, образцы влажной древесины различного размера.
Описание лабораторной установки

Установка сушилки конвективного воздушного типа периодического действия моделирующая производственные процессы сушки приведена на рис.1. При включении установки тумблеры нагрева «основной» и «дополнительный» установить в положение «вкл». Через 5 минут работы тумблер «дополнительный нагрев» выключить. Сушильная установка, моделирующая процесс сушки в естественных условиях представляет собой вентилятор в кожухе, на котором размещаются исследуемые образцы. Поток воздуха обеспечивает конвективный процесс сушки в условиях комнатной температуры.

1. 
   сушильная камера, 2 – блок управления, 3 – включатели нагрева, 4 – нагревательный элемент, 5 – термометр-терморегулятор, 6 – обратная связь от термометра к блоку регулирования температуры, 7 – дверца для загрузки образцов в сушильную камеру. Рис.1. Сушильная установка
   

Ход работы.

Определение влияния площади поверхности (объёма) образца на скорость сушки. Выбирают из ёмкости с водой влажные четыре образца древесины различного размера, так чтобы каждый следующий отличался от предыдущего по объему в два раза. Взвешивают их исходную массу. Затем располагают взвешенные кусочки в сушильный шкаф, устанавливая на терморегуляторе предварительно за 15-20 минут до начала процесса сушки температуру, заданную преподавателем. Провести процесс сушки, взвешивая все высушиваемые образцы четыре раза с раз периодом в 15 минут (0→15→30→45 мин). Построить графическую зависимость потери массы каждого образца для каждого временного интервала в процентах от времени сушки. Потерю массы определить по формуле:

∆= (m0-mi)/m0*100% где m0 – начальная масса образца, г, mi – масса образца после сушки на определенном временном интервале, г.

Для каждого временного интервала сушки каждого образца определить скорость сушки – это количество влаги, удаляемое с единицы поверхности образца в единицу времени.

---

v

где Δm – потеря массы образца за конкретный временной интервал, г; S – площадь поверхности образца, см2 ; t – время сушки, мин.

Поверхность образца определить, измеряя линейные размеры граней, принимая, что образцы имеют форму параллелепипеда. Сделать выводы о влиянии размеров образца (поверхности) на скорость сушки.

2. Расчет теплового и материального балансов сушки.

Рассчитать тепловой и материальный балансы сушки, принимая, что конечная влажность высушенных образцов равна 8%.

По уравнению 2 определить начальную влажность древесины. G1 и G2 принять массу большего образца древесины. Записать уравнение материального баланса в виде уравнения 3.

Для теплового баланса определить количество тепла необходимого для сушки по уравнению 6. Энтальпия влажного воздуха (Дж/кг) при температуре t (°C) и соотношении смеси r (г воды/кг воздуха) определяется следующим образом: I = 1,00464×t + 0,001846×r × t +2,5×r

Энтальпия абсолютно сухого воздуха составляет 0 кДж/кг. Исходную влажность воздуха принять равной 75% и содержание влаги в исходном воздухе равно 14,5 г/кг. Среднюю влажность воздуха на выходе из сушилки определить исходя из количества влаги, выделившейся за все время сушки из большего образца древесины. Добавочную влажность воздуха (г/кг), которая возникла в результате попадания в воздух влаги в процессе сушки определяют по формуле:

ΔW=Δm/(0,05×t×1,29)

где – Δm – потеря массы образца в процессе сушки, г; 0,05 – производительность вентилятора, м3 /мин; t – время сушки, мин; 1,29 – плотность воздуха, кг/м3 .

Влажность воздуха после сушки будет составлять 14,5+ ΔW г/кг. Теплоемкость воздуха составляет Сp=1,0048*103Дж×кг-1 ×К-1 . Теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг×К) Теплоёмкость древесины (cм) мало зависит от породы в зависимости от влагосодержания определить по диаграмме рис.3. Использовать среднее арифметическое значение влажности образца между начальным и конечным значением (8%). При использовании температур сушки выше 1000 С принимать значение теплоёмкости как для 1000 С. Тепло затраченное калорифером на нагрев воздуха и материала (Qк , Дж) определяется по формуле:

Qк=1200×t где – 1200 Вт – мощность сушильной установки, Вт; t – время сушки, с.

---

Рис.3. Зависимость теплоёмкость древесины от влажности и температуры

Обработка полученных результатов

Результаты выполнения работы представить в виде следующих таблиц и графиков.

Таблица 1

Влияние площади поверхности образца на скорость сушки

Номер образца	Площадь поверхности образца, см2	Время сушки, мин.	Масса начальная, г.	Масса конечная, г.	Потеря массы,%	Скорость сушки, г/(см2 *мин)
1					∆	∆
					∆	∆
					∆	∆

---

По результатам таблицы строят график зависимости скорости сушки исследуемых образцов от времени.

Контрольные вопросы.

1. 
   Что такое сушка? Виды сушки по способу подвода тепла к высушиваемому материалу?
   
2. 
   Виды сушильных аппаратов по способу подвода теплоты к высушиваемому материалу?
   
3. 
   В каком виде можно представить материальный баланс сушки?
   
4. 
   Ознакомьтесь с лабораторной установкой и ходом работы. Дайте характеристику теплового и материального баланса сушки.
   

---

Смотрите также файлы

• Решение Записать по законам Кирхгофа систему уравнений для определения неизвестных токов и эдс в ветвях схемы.docx

• Бизнесжоспар шаблонын толтыру.docx

• Содержание Значение правильной осанки Виды, признаки неправильной осанки.docx

• Лабораторная работа 3 Аппроксимация функций. Метод наименьших квадратов Выполнил студент группы бик2109 Креминский Д. Е.doc

• Контрольная работа по предмету История театра и кино.docx