38 moje, STUDIA, V semestr, SIP3, SPRAWOZDANIA, 38


Ćwiczenie nr 38

Suszenie podczerwienią

Barbara Patryarcha

WIPOŚ, VI sem

1.Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z procesem suszenia nieadiabatycznego oraz doświadczalne wyznaczenie krzywej suszenia i krzywej zmian w czasie temperatury powierzchni materiału suszonego podczerwienią. W ćwiczeniu porównuje się także temperaturę materiału suszonego w pierwszym okresie z temperaturą obliczoną na podstawie teorii procesu.

2.Aparatura

Stanowisko pomiarowe składa się z suszarki 1 obudowanej płaszczem chłodzącym 2 zaopatrzonej w dwuskrzydłowe drzwi umożliwiające dostęp do jej wnętrza. W suficie suszarki jest umieszczonych sześć tzw. ciemnych promienników podczerwieni 3, każdy o mocy 800 W. Powietrze jest pobierane z otoczenia przez wentylator 4. Przepływa ono kanałem zaopatrzonym w zasuwę 5 umożliwiającą regulację natężenia przepływu i wpływa do komory suszarki. Z komory tej odpływa do komina poprzez kanał wylotowy 6. Materiał suszony 7 jest umieszczony na metalowej tacy spoczywającej na szalce 8 wagi 9. Woda chłodząca komorę suszarki dopływa do płaszcza chłodzącego poprzez zawór 10. Temperatura materiału jest mierzona w trzech punktach za pomocą zainstalowanych w nim termoelementów. Temperatura powietrza wlotowego i wylotowego jest również mierzona termoelementami. Przełącznik termoelementów 11 umożliwia wybranie termoelementu, którego odczyt odbywa się na miliwoltomierzu 12. Temperatura wody chłodzącej jest mierzona termometrem. Pomiar wilgotności powietrza dokonuje się wilgotnościomierzem zawieszonym w pracowni.

0x08 graphic

Schemat aparatury: 1 - komora suszarki, 2 - płaszcz chłodzący, 3 - promienniki podczerwieni, 4 - wentylator, 5 - zasuwa, 6 - wylot powietrza, 7 - materiał suszony, 8 - szalka wagi, 9 - waga, 10 - zawór wody chłodzącej, 11 - przełącznik termoelementów, 12 -miliwoltomierz

3.Opis doświadczenia

Na początku należy nawilżyć materiał na szalce 8 wodą destylowaną w ilości 661ml. Należy ustawić niewielki przepływ wody chłodzącej 10 i włączyć wentylator 4 i zmierzyć natężenie przepływu powietrza. Aparaturę wstępnie nagrzać przez włączenie promienników podczerwieni. Należy rozpocząć pomiar, gdy wskazówka wagi będzie wskazywała zero. Uruchomić również miliwoltomierz pomiaru temperatury przez przyłączenie go do sieci. Pomiar rozpoczyna się z chwilą zrównoważenia szalki wagi. Polega on na odczytywaniu w odstępstwach pięciominutowych ubytków masy wody za pomocą wagi oraz temperatury ciała suszonego za pośrednictwem termoelementów. Po zakończeniu pomiarów wyłączyć wszystkie zawory i urządzenia z sieci.

4.Parametry powietrza

-Prędkość na wylocie u=5,02 [m/s]

-Temperatura powietrza na wlocie Twlot=27,43 [°C]

-Temperatura powietrza na wylocie Twylot=64,76 [°C]

-Temperatura powietrza wewnętrzna Twewn=91,61 [°C]

-Gęstość przepływającego gazu ρ=0,972 [kg/m3]

-Lepkość dynamiczna gazu η=18,53·10-6 [Pas]

-Ciepło właściwe gazu cp=1013 [J/(kg/K)]

-Przewodność cieplna gazu λ=0,025656 [W/(mK)]

-Ciepło parowania wilgoci hv0=2253040 [J/kg]

-Wymiary płyty: 600x195x20 [mm]

-Powierzchnia materiału suszonego: 0,117[m2]

-Wilgotność powietrza: 50%

5.Przykładowe obliczenia

5.1.Obliczenie początkowej wilgotności materiału X0

0x01 graphic

gdzie: mw - masa dodanej wody [kg]

mM - masa suchego materiału [kg]

5.2.Obliczenie kolejnych wilgotności

0x01 graphic

gdzie: Δmw - ubytek masy wilgoci od początku pomiaru [kg]

5.2.Określenie szybkości suszenia wD

0x01 graphic

gdzie: ΔXI - ubytek wilgotności w pierwszym okresie suszenia [kg/kg]

ΔτI - odpowiadający mu czas suszenia [s]

A - powierzchnia materiału suszonego [m2]

A=a*b=600⋅195=0,117 [m2]

5.3.Obliczenie strumienia ciepła dostarczonego do ciała suszonego przez promieniowanie

0x01 graphic

5.4.Obliczenie współczynnika wnikania ciepła:

-korzystam z równań:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

gdzie: cp - ciepło właściwe gazu [J/(kgK)]

L - długość płyty [m]

u - prędkość gazu [m/s]

α - współczynnik wnikania ciepła [W/(m2K)]

λ - przewodność cieplna gazu [W/(mK)]

η - dynamiczna lepkość gazu [Pa s]

ρ - gęstość gazu [kg/m3]

5.5.Obliczenie hipotetycznej wartości temperatury Tr

0x01 graphic

gdzie: Tg- średnia temperatura powietrza na wlocie do aparatu

Tg=27,44[°C]=300,59[K]

Wykresy

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
18 moje, STUDIA, V semestr, SIP3, SPRAWOZDANIA, 18
17ok, STUDIA, V semestr, SIP3, SPRAWOZDANIA, 17
sprawko 15 w 93, STUDIA, V semestr, SIP3, SPRAWOZDANIA, brak tematu
Sprawko 10 ip (1) 23.03.2010, STUDIA, V semestr, SIP3, SPRAWOZDANIA, 10
18 druk, STUDIA, V semestr, SIP3, SPRAWOZDANIA, 18
sprawko ema15[1], STUDIA, V semestr, SIP3, SPRAWOZDANIA, brak tematu
sprawozdanie-133, STUDIA, V semestr, SIP3, SPRAWOZDANIA
prଠpary wodnej nasyconej, STUDIA, V semestr, SIP3, SPRAWOZDANIA, brak tematu
sprawko 4, STUDIA, V semestr, SIP3, SPRAWOZDANIA, 4
fotoogniwo - 22-moje, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
spr12, STUDIA, V semestr, SIP3, SPRAWOZDANIA, 12
Drgania Ćwiczenie nr 13, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, Laborka, Lab
Lab fiz 43 2, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
06, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, sprawozdania, Sprawozdania, Labor
20'', Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, sprawozdania, Sprawozdania, Lab
BLUMEN, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, Elektryczny, ENERGOELEKTRONIK
Lab fiz 15, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania

więcej podobnych podstron