洞道干燥实验实验指导
化工原理实验的内容
实验八 洞道干燥及计算机控制实验
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、湿球温度计的使用方法，学习被干燥物料与热空气之间对流传热系数的测定方法；
3、通过实物了解干燥操作中废气循环的流程和概念；
4、实验研究恒速干燥速率，临界湿含量，平衡湿含量随其影响因素的变化规律；
5、学习过程工业中的有关参数测量、控制仪器的使用方法、计算机自动在线数据采集和远程控制等知识。
二、实验原理
当湿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，干燥过程分为两个阶段。
第一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地达到物料表面。因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段也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），物料表面处的水蒸气分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。
第二阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速阶段。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，故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随着湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减小，故干燥速率不断下降。恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；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。 恒速阶段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据，本实验在恒定干燥条件下对浸透水的帆布进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率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= GCdXG X = C
SdτS τ
式中：U——干燥速率，kg/m2.s；
S——干燥面积，m2；
Δτ——时间间隔，s；
GC ——绝干物料量，kg；
ΔX——时间间隔内干燥气化的干基含水量。
