Методика проведения работы. 1. Измерение сопротивления сухой насадки: при закрытом вентиле (5) и зажиме (9) включают компрессор и отключают вентиль (6)

1. Измерение сопротивления сухой насадки: при закрытом вентиле (5) и зажиме (9) включают компрессор и отключают вентиль (6). Устанавливают определенный перепад давления воздуха на диф.манометре (3) и записывают показания диф.манометра (4) в протокол испытаний. Сделать 5-6 замеров.

2. Измерение сопротивления орошаемой насадки: при постоянном расходе воды меняют расход воздуха не менее 5 раз, в широком диапазоне расхода воды - не менее 2 раз.

 

Таблица 9.1. Протокол испытаний

Показание диф.манометра	Для сухой насадки	Расход воды	Для орошаемой насадки
Перепад давления, мм вод ст	∆ Pсух

Обработка опытных данных

1. Неорошаемая насадка.

Расход воздуха определяется по формуле:

 

м³/с (9.14)

 

где: α - коэффициент расхода диафрагмы, α= 0,62;

ƒ – площадь поперечного сечения диафрагмы, м²;

ρ_ж - плотность манометрической жидкости при рабочей температуре,

кг/ м³;

ρ_r - плотность воздуха при рабочей температуре и барометрическом

давлении, кг/ м³;

h ₃– показание диф.манометра (3), м;

d – диаметр диафрагмы, d = 0.009 м.

Определяют фиктивную скорость газа по формуле:

 

где F – площадь поперечного сечения колонны, м²; D = 110 мм.

Действительную скорость газа определяют из уравнения (9.4)

Коэффициент сопротивления определяют из зависимости (9.5) и сравнивают его со значением, найденным по формуле (9.7) или (9.8) в зависимости от режима движения.

Построить график зависимости строится в координатах. h₃ = f (W_г).

2. Орошаемая насадка.

Рассчитать расход воздуха по формуле (9.14).

Рассчитать плотность орошения.

Построить график зависимости h_u = f (W_г) при разных плотностях орошения.

Определить коэффициент M по формуле

Определить расчетное значение M по формуле (9.13) и сравнить с опытным М = 1 + в₁ · U.

 

Контрольные вопросы

1. Что собой представляют насадочные колонны?

2. Какие режимы могут возникать при работе насадочной колонны?

3. От каких параметров зависит коэффициент сопротивления?

4. Уравнение Лева и каким образом это уравнение применяется в данной работе?

5. Как определяется сопротивление слоя сухой насадки, от чего оно зависит?

6. По каким параметрам оценивают эквивалентный диаметр каналов в насадке?

7. Как рассчитать действительную скорость газа в колонне?

8. Почему увеличивается сопротивление слоя насадки при орошении колонны?

9. Что характеризует уравнение Тейча?

10. Какие выводы можно сделать из полученных в работе зависимостей?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА РАДИАЦИОННОЙ СУШКИ

 

Цель работы: снятие кривой сушки W = f (т), построение по ней методом графического дифференцирование кривой скорости сушки с записью уравнения кривой сушки и определением констант скорости сушки.

 

Теоретическая часть

 

Тепловая сушка или просто сушка - процесс удаления влаги из твердых пастообразных влажных материалов путем ее испарения и отвода образующих паров. Сушка является наиболее распространенным способом удаления влаги из твердых, пастообразных материалов, а также из растворов.

Различают следующие способы сушки:

1. Конвективная сушка, при которой сушильный агент непосредственно соприкасается с высушиваемым материалом.

2. Контактная сушка, при которой высушиваемый материал нагревается теплоносителем через стенку.

3. Радиационная — сушка инфракрасными лучами.

4. Диэлектрическая — сушка токами высокой частоты.

5. Сублимационная - сушка в замороженном состоянии.

В промышленности наиболее распространенным способом является конвективная сушка как наиболее простая и дешевая.

Однако, при высушивании тонкослойных материалов (бумаги, тонкой ткани) предпочтительной является радиационная сушка, поскольку влага во много раз быстрее удаляется за счет большой энергии инфракрасных лучей, излучаемых различными источниками (электролампы, экраны). При этом высушиваемый материал нагревается до температуры более высокой, чем температура окружающей среды. Во всех случаях независимо от способа сушки во всех случаях необходимо знать закономерности равновесии между влажными материалами к его поверхности и от поверхности в окружающую среду.

 

Равновесие при сушке

 

Если материал находится в контакте с влажным воздухом, то принципиально возможны два процесса:

1. Сушка (десорбция влаги из материала) при парциальным давлении пара над поверхностью материала Р_м, превышающим его парциальное давление в воздухе или газе Р_п, т.е. при Р_м > Р_n.

2. Увлажнение (сорбция влаги материала) при Р_м < Р_п. В процессе сушки величина Р_м уменьшается и приближается к пределу Р_м - Р_я, При этом наступает состояние динамического равновесия, которому, соответствует предельная влажность материала, называемое равновесной влажностью.

Равновесная влажность зависит от парциального давления водяного пара над материалом Р_п или парциальной ему величине относительной влажности воздуха < р и определяется опытным путем.

Для этой цели навеска высушиваемого материала помещается в среду с различной относительной влажностью < р при 1 = cons и периодически взвешивается. Влажность материала при достижении им постоянной массы является равновесной.

Зависимость W = f (т) устанавливается при постоянной температуре и, таким образом, является изотермой. Кривая 1 (рис. 10.1) получена при испарении (десорбции) влаги из материала, т.е. при его сушке и называется изотермой десорбции. Вышерасположенная кривая 2, полученная при обратном процессе - увлажнении высушенного материала, называется изотермой сорбции.

Расхождение кривых 1 и 2 (гистерезис) указывает на то, что для достижения одной и той же равновесной влажности воздуха величина f при увлажнении материала должна быть больше, чем при сушке последнего. Вероятной причиной гистерезиса является попадание воздуха в капилляры высушенного материала и его сорбция стенками капилляра. В результате этого при последующем увлажнении материала уменьшается его смачиваемость влагой и для выслушивания воздуха из капилляров требуется большая величина f (изотерма сорбции 2 расположена выше изотермы II).