Лабораторная работа №2
Экспериментальное определение коэффициента использования поверхности крупнодисперсных материалов при их сушке в плотном слое Цель работы:экспериментальное определение коэффициента использования поверхности высушиваемого крупнодисперсного материала в плотном слое Задание: 1. Изучить теорию тепло- и массообмена сушки пищевых продуктов. 2. Изучить конструкцию и принцип работы лабораторного сушильного шкафа ШС-80. 3. Провести серию опытов по сушке дисперсных материалов различной формы и высотой слоя. 3. На основе экспериментальных данных рассчитать коэффициент использования поверхности высушиваемого материала. 4. Определить зависимость значений коэффициента использования поверхности высушиваемого материала от высоты слоя и продукта. Общие положения
Экспериментальное исследование процессов тепло- и массообмена в сушильных установках, в том числе и в вакуумных, основывается на определении коэффициентов тепло- и массоотдачи. Известно, что значения коэффициентов теплоотдачи a и массоотдачи b определяются соотношениями: , (2.1) , (2.2) где Q – количество теплоты, затрачиваемое на нагрев материала, Вт; W – количество влаги, удаляемой из высушиваемого материала, кг/с; Dt – разность температур материала и конденсации паров испаряющейся влаги, 0С; DP – разность парциальных давлений водяного пара, соответствующих температуре материала и температуре конденсации пара, Па; F – площадь поверхности испарения, м2.
В случае сушки гранулированного или измельченного материала (частицы в форме шара, куба, параллелепипеда и т.д.) в плотном слое при определении величин, входящих в уравнения (2.1) и (2.2), наибольшую трудность представляет определение действительной площади поверхности испарения. Это связано с тем, что частицы материала, расположенные в плотном слое, частично деформируются и перекрывают (рисунок 2.1) поверхность друг друга и вследствие этого действительная поверхность тепломассообмена будет меньше поверхности частиц. Целесообразно аналитическое описание коэффициента использования поверхности, обозначив его через kF, осуществить с помощью интенсивности сушки j, которая не зависит от высоты слоя материала и характеризует количество влаги, удаляемое с единицы поверхности материала в единицу времени. Согласно формуле (5) коэффициент использования поверхности высушиваемого материала характеризует отношение действительной поверхности испарения, участвующей в активном тепломассообмене, и образованной за счет частичного перекрывания друг друга частиц, к полной, или максимальной возможной поверхности, которая бы имела место в случае, если в активном тепломассобмене участвовала вся поверхность каждой частицы материала.
Так, если действительная поверхность испарения материала с определенной высотой слоя при каком-либо режиме сушки равна:
, (2.3)
то полная или максимальная поверхность испарения будет вычисляться аналогично:
. (2.4)
В формулах (2.3) и (2.4) Wд, Wmax – количество удаленной влаги в реальных и идеальных условиях, соответственно. Учитывая, что данные уравнения характеризуются одинаковыми условиями протекания процесса сушки, то, разделив уравнение (2.3) на (2.4) получим:
(2.5)
Зная значение коэффициента использования поверхности высушиваемого материала для конкретного случая, можно без труда определить площадь поверхности, участвующей в тепломассообмене F по формуле: F=KF·Fmax , (2.6)
а затем рассчитать коэффициенты тепло- и массоотдачи по формулам (1.2) и (2.2).
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (718)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |