Описание экспериментальной установки. Схема экспериментальной установки представлена на рис

Схема экспериментальной установки представлена на рис. 5.2.

Рис. 5.2. Схема экспериментальной установки:

1 – СВЧ-печь; 2 – ИК-нагреватель; 3 – источник СВЧ-излучения;

4 – экспериментальный материал; 5 – термопара и регистратор температуры; 6 – измеритель массы; 7 – датчик влажности;8 – термоанемометр; 9 – вентилятор

 

Высушиваемый материал 4 подвешивается на весах в СВЧ-печи 6, в которой он может подвергаться раздельному или комбинированному воздействию СВЧ-излучения от источника электромагнитных волн 3, инфракрасному излучению от нагревателя-гриля 2; конвективному тепловому воздействию теплого воздуха, поток которого создается вентилятором 9 и подогревается нагревателем гриля 2. При этом он сушится, что регистрируется с помощью весов 6, а также по уменьшению влажности отходящего воздуха с помощью датчика влажности 7. Скорость потока отходящего воздуха регистрируется с помощью термоанемометра 8.

Система измерений. В установке используются следующие измерительные средства:

– термоанемометр для измерения скорости воздушного потока;

– термопара для измерения температуры воздушного потока;

– весы для взвешивания высушиваемого продукта;

– датчик влажности воздуха на выходе из установки.

Все датчики заведены в компьютерную систему измерений; их показания обрабатываются в среде LabVIEW и регистрируются на графиках в этой же языковой среде.

 

Методика проведения экспериментов

Высушиваемый материал 4 помещается на чашу весов 6 и подвергается высушиванию одним из пяти возможных способов. Кривая сушки (изменение массы материала по времени) регистрируется компьютером вместе с показаниями всех других датчиков. Сравнивая параметры кривых сушки при различных значениях регистрируемых параметров и при различных способах сушки, делаются выводы о влиянии этих факторов на исследуемый процесс.

Особое внимание в экспериментах обращается на демонстрацию процесса термодиффузии. Это реализуется сравнением результатов измерений параметров сушки в экспериментах, различающихся температурой в печи. При резком повышении температуры печи влажность отходящего воздуха должна уменьшиться до уровня, соответствующего более сухому изделию, а масса не должна измениться, что имеет место при отсутствии сушки.

 

Выводы

1. Оценить погрешности, допущенные при проведении лабораторной работы.

2. Выбрать наиболее рациональный режим сушки.

3. Перечислить факторы, влияющие на процесс сушки.

4. Описать механизм удаления влаги из материала в каждом режиме.

Контрольные вопросы

1. Расскажите о физических основах процесса сушки.

2. Какие вам известны способы связи влаги с высушиваемым материалом?

3. Что такое термодиффузия и как она влияет на сушку?

4. Что является обобщенной движущей силой сушки?

5. Что является обобщенной движущей силой процесса диффузии влаги из глубины высушиваемого материала?

6. Для чего воздух в сушилках подогревают?

7. Почему наружная поверхность влажного изделия может подгореть при сушке?

 

Таблица 5.1

Результаты проведенных опытов

№ опыта	Описа-ние способа сушки	Форма, мате-риал, пло-щадь поверх-ности	tнач, оС Начальная температура	Началь-ная масса Мнач, г	tнач, мин Время проведения опыта	Мкон, г Масса продукта после каждого промежут-ка времени	DМ, г Убыль массы	Конечная температура Описание внешнего вида и органолеп-тическая оценка вкусовых качеств высушенного продукта tкон, оС	Wкон, % Конеч-ная влаж-ность продукта
		Пласти-на из ржаного хлеба, м2
Куб из ржаного хлеба, м2

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6