Материал: Термодинамика. Методичка
Испарение влаги в сушильной камере осуществляется за счет
теплоты, отдаваемой нагретым воздухом.
Рис. 3. Схема экспериментальной установки
1 – вентилятор, 2 – ротаметр, 3 нагревательная камера, 4 – сушильная камера, 5, 6 – психрометры.
2.Замерить и занести в Таблицу 1 показания психрометра 5 (t1 и t1м), установленного на входе в установку, и показания ротаметра 2 (П).
3.По показаниям ротаметра П с помощью градуировоч-
ного графика определить расход воздуха V , м3/ч.
4. По достижении температуры воздуха t2 40-50 С после нагревательной камеры 3 записать показания психрометра 6 (t3 и t3м), установленного на выходе из сушильной камеры 4.
Таблица 1
23
П |
V , |
t1, C |
t1м, С |
t2, С |
t3, С |
t3м, С |
В, мм |
|
3 |
/ч |
рт.ст. |
||||||
|
м |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка опытных данных
1. На основе показаний психрометров 5 и 6 по психрометрической таблице (Приложение) определить относительную влажность входящего 1и выходящего из установки влажного воздуха 3 .
2. По Hd-диаграмме определить:
для точки 1 (на основе t1 и 1): энтальпию Н1 и влагосодержание d1 входящего воздуха, парциальное давление водяного пара р1п в этом воздухе;
для точки 2 (на основе d2 = d1 и t2): энтальпию Н2 воздуха после нагревания ;
для точки 3(на основе t3 и 3 ): влагосодержание d3 воздуха,
уходящего из установки.
р1в. |
|
3. По уравнению (2) рассчитать парциальное давление |
|||||||||||||||||||
|
Полученное |
значение |
перевести |
|
|
в |
Па |
||||||||||||||
(750 мм рт.ст. = 105 Па). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
4. Заполнить Таблицу 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
Н1, |
|
d1, |
|
р1п, |
р1с.в., |
|
|
Н2, |
|
3 |
, |
|
d3, |
|
|
||||
1 |
|
кДж |
|
г влаги |
|
мм |
Па |
|
|
|
кДж |
|
|
|
г влаги |
|
|
||||
% |
|
|
|
|
|
|
рт.ст. |
|
|
|
|
. |
% |
|
|
|
|
||||
кг сух. возд. |
кг сух. возд. |
|
|
|
|
кг сух. возд |
|
кг сух. возд. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
5. Рассчитать массовый расход сухого воздуха по урав- |
|||||||||||||||||||
нению Клапейрона-Менделеева: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
p |
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
1с.в. |
|
|
|
, кг/ч, |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
mс.в. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
R T |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
p1с.в. В p1п. – парциальное давление сухого воздуха, Па; |
||||||||||||||||||||
V – объемный расход воздуха, определяемый по градуировоч-
24
ному графику, м3/ч. Rв = 287 Дж/(кг К) – газовая постоянная сухого воздуха.
6.Рассчитать количество теплоты, полученной нагретым воздухом в нагревательной камере, по уравнению (10).
7.Определить массу влаги Мп, полученную нагретым воздухом от высушивания материала, по уравнению (11).
8.Рассчитать затраты теплоты по уравнению (12) и расход сухого воздуха по уравнению (13) на испарение 1 кг влаги.
9.Построить линии процессов нагревания воздуха (1-2)
исушки нагретым воздухом (2-3) на Hd-диаграмме (без соблюдения масштаба).
10. |
Определить температуру точки росы tросы при охла- |
||
ждении (d=const) из состояний т.т.1 и 3. |
|||
11. |
Определить систематическую погрешность измере- |
||
ния температуры воздуха t1 |
на входе в установку и t3 на выходе |
||
из неё: |
|
t |
|
|
t |
100%, |
|
|
|
||
|
t |
||
|
|
|
|
где t абсолютная погрешность измерения температуры,
принимаемая равной половине цены деления шкалы прибора. Подробно материал к этому пункту изложен в разделе
«Оценка погрешности эксперимента».
Контрольные вопросы
1.Понятие «влажный воздух». Особенности изменения состояния влажного воздуха, связанные с присутствием в нем водяных паров.
2.В каких состояниях могут находиться водяные пары во влажном воздухе.
3.Понятие о температуре точки росы. Методика определения tросы по Hd-диаграмме.
4.Основные параметры влажного воздуха. Определе-
ние d, , H, pn и pв, размерности этих величин.
25
5.Устройство, назначение и принцип действия психро-
метра.
6.Hd-диаграмма влажного воздуха. Графическое представление процессов нагревания и сушки воздухом влажных материалов.
7.Методика расчета количества теплоты, затраченной на нагревание воздуха. Цель нагревания.
8.Методика расчета массы влаги, отводимой от высушиваемого материала в процессе сушки.
9.Методика расчета теплоты и сухого воздуха на испарение 1 кг влаги.
10.Какое количество влаги в воздухе при данной темпе-
ратуре показывают линии =70% и =100%.
11. Понятие о погрешностях измерения, источники погрешностей. Методика расчета систематических погрешностей измерения температур воздуха на входе в установку и на входе из неё.
26
Приложение
Психрометрическая таблица влажного воздуха
27