Експериментальне визначення матеріального і теплового балансів. Лабораторна робота з Інші. Робота № 500586

Перехід до торгівельного партнера Binance

Експериментальне визначення матеріального і теплового балансів

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Процеси і апарати хімічної технології

Інформація про роботу

Рік:

2015

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Інші

Група:

ХТ-32

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра "Процеси і апарати хімічної технології" Лабораторна робота ТУ № 6 "Експериментальне визначення матеріального і теплового балансів" Виконав: студент групи XT-33 Перевірила: Львів 2009 МЕТА РОБОТИ Вивчити процес сушки в радіаційно-конвективній сушарці і структуру матеріального й теплового балансів; скласти матеріальний і тепловий баланси радіаційно-конвективної сушарки. ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Радіаційно-конвективний метод сушіння з допомогою електровипромінювачв (інфрачервоними променями) є найбільш ефективним для сушіння тонкостінних виробів з кераміки. Він забезпечує рівномірність і велику інтенсивність сушіння порівняно з конвективним методом і до того ж періодична радіація дає найкращі результати. Матеріальний баланс сушарки складається для визначення кількості виділеної вологи з матеріалу і повітря (теплоносія), здатного поглинути цю вологу при заданому режимі. Маса виділеної за час досліду вологи знаходиться за різницею між масами вологого G1 і висушеного G2 матеріалів, кг: , (1) Абсолютна волога визначається як відношення маси вологи, що знаходиться в матеріалі, до маси абсолютно сухого матеріалу: , (2) З умов матеріального балансу по волозі: , кг, звідки , кг, (3) де LM – кількість повітря, здатного поглинути W кг вологи при вологовмісті повітря при вході в сушарку d0 і виході із неї d2 . Подана вентилятором кількість повітря визначається залежно від напруги, що подається на електродвигун, з допомогою вольтметра і перевідного графіка. Витрата сухого повітря на 1 кг випаруваної вологи, кг: , (4) Тепловий баланс складається з витрат теплоти на випаровуванні вологи, витрати теплоносія, теплового ККД сушарки. Тепловий баланс зрівноважує кількість підведеної до сушарки теплоти і затраченої на випаровування вологи і компенсує витрати. Рівняння теплового балансу даної сушарки, приведене до часу досліду, має вигляд: , (5) З рівняння (5) можна визначити QН – кількість теплоти, яка повинна бути виділена нагрівачами (лампами) сушарки: , (6) Після перетворення (3): , (7) Позначення й методи знаходження величин у рівняннях (5)-(7): ( теплота винесена теплоносієм з сушарки, визначається як різниця її тепловмістів при вході в сушарку і виході з неї; Lg ( витрати повітря за час досліду, кг. Тепловміст атмосферного повітря, кДж/кгсух. пов., , (8) або знаходиться за діаграмою I-d при відомих t0 і ( (відносна вологість повітря на вході й виході з сушарки); ( теплота, витрачена на випаровування W вологи з матеріалу; W – розраховується за формулою (1); і = 2493 – прихована теплота пароутворення, кДж/кг вологи; Свол = 4,2 – теплоємність води, кДж/кг при температурі матеріалу, що надходить у сушарку; ( теплота, витрачена на підігрівання вологого матеріалу; G1 і G2 – маса матеріалу, що надійшов, і висушеного, кг; СМ', СМ'' ( теплоємність вологого матеріалу при температурі на вході в сушарку t1 і виході з сушарки t2 , кДж/(кг(°С), , (9) Сс – теплоємність абсолютно сухого матеріалу. Для керамічної плитки Сс = 0,84 кДж/(кг(°С), Wa – абсолютна вологість матеріалу, визначається за (2); ( теплота, витрачена на нагрівання транспортної сітки, Gm = 0,25 кг на погонний метр маси транспортної сітки, Cm = 0,452 кДж/(кг(°С)при t < 100°С, t1', t2' – температура сітки на вході й виході із сушарки; ( втрати теплоти в навколишнє середовище; (заг = 8,4 + 0,06(t, Вт/(м2(°С) – коефіцієнт загальної тепловіддачі від зовнішньої поверхні у повітря; F – площа поверхні стінок сушарки із запасом 20 %, F = 1,9 м2; tст, tпов – середня температура відповідно стінки і повітря навколишнього середовища. Загальні витрати теплоти нагрівачами з урахуванням ефективності їхньої роботи, кДж: , (10) де QH – теплота нагрівачів, розрахована за (6), а – коефіцієнт багаторазового відбиття ламп (а = 1,08), (1 ( енергетичний ККД лампи ((1 = 0,8), (2 =0,75 – коефіцієнт ефективності ламп. Потрібні витрати електроенергії нагрівачів, кВт(год: , (11) Фактична витрата енергії розраховується показниками лічильника за час досліду: , (12) Nкін, Nпоч – кінцевий і початковий показ лічильника. Питомі витрати енергії на випаровування 1 кг вологи з урахуванням витрат потужності вентилятором, кДж: , (13) Енергетичний ККД сушарки: , (14) ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ Ознайомитися з обладнанням і роботою експериментальної установки, перевірити її справність і правильність підключення. Установка складається із сітчастого конвеєра з привідним і натяжним барабанами, редуктора і електродвигуна. Конвеєр поміщений в робочій камері 9 сушарки. Для підводу повітря під сітку вмонтований вентилятор 7 з розподільчим обладнанням 8. Над сіткою встановлено електричні нагрівачі-лампи інфрачервоного світла 11. Для відведення повітря з камери вмонтований патрубок, в якому знаходиться датчик 15 для вимірювання температури, останній з'єднаний з МСРІ-0117. Над патрубком встановлений психрометр 13 для вимірювання відносної вологи. Для вимірювання швидкості може бути використана трубка Піто з мікроманометром або вольтметром 5. Температуру корпуса, сітки й плитки вимірюють приладами 19 і 20 з термопарами. Для вимірювання витрати енергії встановлений електролічильник (рис.1). Рис.1 За п'ять хвилин до початку досліду ввімкнути у мережу нагрівачі (лампи) і привід вентилятора. Зважити заздалегідь підготовлені зразки сирих керамічних плиток. Одну частину плиток вмістити в сушильну шафу для визначення початкової абсолютної вологи плитки висушуванням до постійної маси, 2-3 плитки вмістити на конвеєр-сітку перед сушильною камерою. Водночас увімкнути привід конвеєра і прилад МРСІ для вимірювання температури вихідного повітря приладами 19, 20 для вимірювання температури поверхні сушарки й сітки. Через задані проміжки часу фіксувати покази: температура вихідного повітря, сітки, корпуса, покази лічильника, психрометра й анемометра. Як тільки плитки 10 підійдуть до виходу з камери 9, вимкнути нагрівачі (лампи), привід вентилятора і конвеєра. Виміряти температуру плитки на виході t° і записати кінцеві покази приладів, після чого вимкнути їх, Зважити плитки після 5...7 хв. охолодження. Усі результати вимірів занести до табл.1, 2. Зробити розрахунки по матеріальному й тепловому балансах за формулами 1-14. Результати занести до табл.1 і зробити висновки. Таблиця 1 Вологість матеріалу, % Маса матеріалу, кг Час досліду, год. Швидкість повітря, м/с W, кг Wп Wк G1 G2 Gc Кількість повітря, кг Відносна вологість, % LM Lg (0 (2 Температура матеріалу, (С Теплота нагрівачів, кДж Вологовміст, г/кг сух. пов. Енергія, кВт(год q, кДж/кг (e t1 t2 QH QHзаг d0 d2 Eп Eф Таблиця 2 Температура, (С Номер лічильника, кВт Повітря t2 Камери tпов Сітки t2'' Nпоч Nкін

Лабораторна робота Інші

2015

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись