厢式干燥实验
实验目求
1解流厢式干燥器结构工艺流程操作方法
2解常压干燥设备构造基流程操作
3掌握物料干燥速率测定方法作出恒定条件干燥速率曲线
4掌握根实验干燥曲线求取干燥速率曲线恒速阶段干燥速率界含水量衡含水量实验分析方法
5解影响干燥速率曲线素
二实验基原理
设计干燥器尺寸确定干燥器生产力时干燥物料定干燥条件干燥速率界湿含量衡湿含量等干燥特性数基技术参数实际生产中干燥物料性质千变万化数具体干燥物料言干燥特性数常常需通实验测定
干燥程中空气状态参数否变化干燥程分恒定干燥条件操作非恒定干燥条件操作两类量空气干燥少量物料认湿空气干燥程中温度湿度均变加气流速度物料接触方式变称种操作恒定干燥条件干燥操作
1干燥速率
干燥速率定义单位干燥面积（提供湿分汽化面积）单位时间湿分质量
(1)
式中－干燥速率称干燥通量kg（m2s）
－干燥表面积m2 －汽化湿分量kg －干燥时间s
－绝干物料质量kg
－物料湿含量kg湿分kg干物料负号表示干燥时间增加减少
2干燥速率测定方法曲线
湿物料试样置恒定空气流中进行干燥实验着干燥时间延长水分断汽化湿物料质量减少记录物料时间质量直物料质量变止物料该条件达干燥极限止时留物料中水分衡水分*物料烘干称重绝干物料重物料中瞬间含水率
（2）
计算出时刻瞬间含水率然干燥时间作图图1干燥曲线
图1恒定干燥条件干燥曲线
述干燥曲线变换干燥速率曲线已测干燥曲线求出斜率式（1）计算干燥速率作图干燥速率曲线图2示
图2恒定干燥条件干燥速率曲线
3 干燥程分析
（1）预热段 见图12中AB段AB’段物料预热段中含水率略降温度升湿球温度tW 干燥速率呈升趋势变化呈降趋势变化预热段历时间短通常干燥计算中忽略计干燥程甚没预热段实验中没预热段
（2）恒速干燥阶段 见图12中BC段该段物料水分断汽化含水率断降阶段物料表面附着非结合水分水分机理纯水相恒定干燥条件物料表面始终保持湿球温度tW传质推动力保持变干燥速率变图2中BC段水线
物料表面保持足够湿润物料干燥程中总恒速阶段该段干燥速率取决物料表面水分汽化速率决定物料外部空气干燥条件该阶段称表面汽化控制阶段
（3）降速干燥阶段 着干燥程进行物料部水分移动表面速度赶表面水分气化速率物料表面局部出现干区时物料余表面衡蒸汽压纯水饱蒸汽压相传质推动力湿度差物料全部外表面计算干燥速率干区出现降低时物料中含水率称界含水率表示应图2中C点称界点C点干燥速率逐渐降低D点CD阶段称降速第阶段
干燥点D时物料全部表面成干区汽化面逐渐物料部移动汽化需热量必须通已干燥固体层传递汽化面物料中汽化水分必须通层干燥层传递空气流中干燥速率热质传递途径加长降外点D物料中非结合水分已接汽化种形式结合水衡蒸汽压逐渐降传质推动力减干燥速率较快降低直达点E时速率降零阶段称降速第二阶段
降速阶段干燥速率曲线形状物料部结构异定呈现前面述曲线CDE形状某孔性物料降速两阶段界限明显曲线CD段某孔性吸水物料汽化表面进行干燥速率取决固体部水分扩散速率降速阶段类似DE段曲线
恒速阶段相降速阶段物料中水分量相少许需干燥时间长总降速阶段干燥速率取决物料身结构形状尺寸干燥介质状况关系降速阶段称物料部迁移控制阶段
三实验步骤
1实验前准备工作
（1）物料试样水中进行充分浸泡
（2）球温度计蓄水池中加水
（3）干燥物料空支架安装洞道令天处摆动衡状态记录整支架托盘重量
（4）秒表方法
（5）新鲜空气进口阀废气排出阀全关废气循环阀
（6）气流量调节阀全开启动时保护电机
（7）气预热器加热电压调节旋钮拧全关状态防止启动时功率烧坏加热器
2实验方法
（1）试验装置熟悉流厢式干燥器基结构流程明关测量仪表功
（2）燥试样浸水试样含适量水分约70克左右（滴水）备干燥实验
（3）机进出口放空阀应处开启状态湿球温度计杯中加水
（4）源相电指示灯否全亮（全亮首先检查指示灯否损坏没损坏确认缺相切记进行操作应检查）开启仪表电开关启动风机开关调节阀门达预定风速值般风速调节600～900Pa
（5）通温控器仪表手动调节干燥介质控制温度（般80—95℃间）开启加热开关温控器开始动控制电热丝电流进行动控温逐渐达设定温度
（6）料前调节称重显示仪表显示回零
（7）定（干湿球温度变化）试样放入干燥室架子等约2分种开始读取物料重量（整克数开始记录）记录试样质量减少3克时需时间直时间间隔超6分钟左右时停止记录
（8）干燥试样先关闭加热开关干球温度降60℃时关闭风机开关关闭仪表电开关关闭总电源开关
四实验中应注意事项
1源接通前应检查相电否正常严禁缺相操作
2先开风机开加热器否加热会烧坏
3注意传感器负荷量仅300克放取毛毡时必须十分心绝压免损坏称重传感器
4程中拍碰扣装置面板免引起料盘晃动影响结果
5验完毕清理扫实验室
五实验装置流程
1流程示意见图（3）
2设备部件基情况
干燥器类型：洞道干燥器
洞道截面积：1# A013×017 00221m2
2# A015×020 0030m2
加热功率：500w—1500w 气流量：15m3min 干燥温度：40120℃
孔板流量计：孔流系数C0065孔板孔径d00040( m)
重量传感器显示仪：量程（0—200g）精度01级
干球温度计湿球温度计显示仪：量程（0150℃）精度05级
孔板流量计处温度计显示仪：量程（50150℃）精度05级
孔板流量计压差变送器显示仪：量程（010KPa）精度05级
3物料
物料：毛毡干燥面积：S0141*0082*20023124(m2)
绝干物料量(g)：1# GC228
2# GC2536
六数处理实例
干燥实验数整理表 设备编号：1#
空气孔板流量计读数（KPa)
05
干球温度t(℃)
60
流量计处空气温度to(℃)
488
湿球温度tw(℃)
40
to(℃)空气密度ρ(Kgm3)
111
tw℃水气化热 (kJ kg) γtw
2600
流量计孔流系数C0
065
洞道截面积(m2)013*017
00221
孔板孔径d0( m)
004
干燥面积(m2)S0141*0082*2
0023124
框架重量GD（g)
722
绝干物料量GC：(g)
228
流传热系数α(wm2℃)
4060
干燥器空气实际体积流量Vt(m3 s)
00254
干燥器空气流速u(ms)
11477
序号
累计时间 T(分)
总重量 GT （g）
干基含水量X（kgkg）
均含水量 XAV（kgkg）
干燥速率 U×104 [kg（s·m2）]
1
0
1286
14737
14452
3123
2
3
1273
14167
13904
2883
3
6
1261
13640
13399
2643
4
9
1250
13158
12939
2403
5
12
1240
12719
12500
2403
6
15
1230
12281
12083
2162
7
18
1221
11886
11689
2162
8
21
1212
11491
11294
2162
9
24
1203
11096
10899
2162
10
27
1194
10702
10504
2162
11
30
1185
10307
10110
2162
12
33
1176
09912
09715
2162
13
36
1167
09518
09320
2162
14
39
1158
09123
08925
2162
15
42
1149
08728
08531
2162
16
45
1140
08333
08136
2162
17
48
1131
07939
07741
2162
18
51
1122
07544
07346
2162
19
54
1113
07149
06952
2162
20
57
1104
06754
06557
2162
21
60
1095
06360
06162
2162
22
63
1086
05965
05789
1922
23
66
1078
05614
05439
1922
24
69
1070
05263
05110
1682
25
72
1063
04956
04803
1682
26
75
1056
04649
04474
1922
27
78
1048
04298
04123
1922
28
81
1040
03947
03794
1682
29
84
1033
03640
03487
1682
30
87
1026
03333
03202
1442
31
90
1020
03070
02961
1201
32
93
1015
02851
02763
0961
33
96
1011
02675
02566
1201
34
99
1006
02456
02346
1201
35
102
1001
02237
02149
0961
36
105
997
02061
01952
1201
37
108
992
01842
01732
1201
38
111
987
01623
01535
0961
39
114
983
01447
01360
0961
40
117
979
01272
01184
0961
41
120
975
01096
01031
0721
42
123
972
00965
00899
0721
43
126
969
00833
00789
0481
44
129
967
00746
00702
0481
45
132
965
00658
00614
0481
46
135
963
00570
00526
0481
47
138
961
00482
00439
0481
48
141
959
00395
00373
0240
49
144
958
00351
50
147
计算实例：
空气物理性质确定：
流量计处空气温度to488(℃)查表空气密度ρ111(Kgm3)
湿球温度tw40(℃)tw℃水气化热 (kJ kg) γtw2600
第组数例
1干界含水量GT框架重量GD绝干物料量GC）干物料量GC
(1286722228)2283123（kgkg）
2计算均含水量 XAV两次记录间均含水量(14737+14167)2
14452（kg水kg绝干物料）
3计算干燥速率U（绝干物料量GC干燥面积S）*（△X△T）
（228*00010023124))*(1416714737)(3*60)
00003123 [kg（s·m2）]
4绘制干燥曲线（X—T曲线）干燥速率曲线（U—XAV曲线）
5计算恒速干燥阶段物料空气间流传热系数α[Wm2℃]
Uc—恒速干燥阶段干燥速率kg（m2•s）00002162
γtw—tw℃水气化热kJ kg查表P351tct37440334℃查表γtw2600
α2162*00001*2600*1000(6040)2811
6计算干燥器空气实际体积流量Vt(m3 s)
中： Vt00254
Vt0—t0℃时空气流量m3 s
00245
t0—流量计处空气温度t0488℃t—干燥器空气温度t 60℃
C0—流量计流量系数C006
A0—流量计孔节孔面积m2
d0—孔板孔径d0004 mΔP—流量计压差ΔP 500 Pa
ρ— t0时空气密度kgm3ρ111
7计算干燥器空气流速U（ms）
UVtA002540022111477（ms）
中：A—洞道截面积(m2) A 013*01700221(m2)
七结分析讨
1物料预热段时间较短次试验天衡开始计时时已进入恒速干燥阶段根数计算作图界含水量Xc3123 kg水kg绝干料衡含水量XAV14452 kg水kg绝干料
恒速段干燥速率界含水量影响素：固体物料种类性质固体物料层厚度颗粒空气温度湿度流速空气固体物料间相运动方式空气流速流量变者温度升高界含水量变恒定干燥速率会变
2研究干燥速率曲线干燥速度控制恒定干燥阶段防止干燥物开裂等希出现情况发生
3常补水水加入温度计外纱布温度降低需长段时间达衡误差增算时误差
4调节水衡瓶子换刻度便观察
八思考题
1湿度会减少调节保持湿度循环水
2装加热器前保证加热器风机吹入风加热
3等焓干燥程中仅干燥介质湿物料间着复杂热质传递干燥器外界间存着热量交换（补充热量热损失等）影响空气出口状态素较复杂般根空气干燥器焓变化干燥程分等焓程非等焓程
4恒定干燥条件指干燥介质温度湿度流速物料接触方式整干燥程中均保持恒定空气温度越高风速越快蒸发越快干燥越快
5干燥程中果先开电热器产生热量果没鼓风机吹会设备烧坏先风机开电热器散发热量便时风带走鼓风机起动需起动电流果电热器开着会造成线路载果先开鼓风机起动电流中便少电热器电流量样电路更安全
6前次固体湿物料重量基变变化认恒重实验结束
组成员：
（成员认真95分）
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实验目求
1解流厢式干燥器结构工艺流程操作方法
2解常压干燥设备构造基流程操作
3掌握物料干燥速率测定方法作出恒定条件干燥速率曲线
4掌握根实验干燥曲线求取干燥速率曲线恒速阶段干燥速率界含水量衡含水量实验分析方法
5解影响干燥速率曲线素
二实验基原理
设计干燥器尺寸确定干燥器生产力时干燥物料定干燥条件干燥速率界湿含量衡湿含量等干燥特性数基技术参数实际生产中干燥物料性质千变万化数具体干燥物料言干燥特性数常常需通实验测定
干燥程中空气状态参数否变化干燥程分恒定干燥条件操作非恒定干燥条件操作两类量空气干燥少量物料认湿空气干燥程中温度湿度均变加气流速度物料接触方式变称种操作恒定干燥条件干燥操作
1干燥速率
干燥速率定义单位干燥面积（提供湿分汽化面积）单位时间湿分质量
(1)
式中－干燥速率称干燥通量kg（m2s）
－干燥表面积m2 －汽化湿分量kg －干燥时间s
－绝干物料质量kg
－物料湿含量kg湿分kg干物料负号表示干燥时间增加减少
2干燥速率测定方法曲线
湿物料试样置恒定空气流中进行干燥实验着干燥时间延长水分断汽化湿物料质量减少记录物料时间质量直物料质量变止物料该条件达干燥极限止时留物料中水分衡水分*物料烘干称重绝干物料重物料中瞬间含水率
（2）
计算出时刻瞬间含水率然干燥时间作图图1干燥曲线
图1恒定干燥条件干燥曲线
述干燥曲线变换干燥速率曲线已测干燥曲线求出斜率式（1）计算干燥速率作图干燥速率曲线图2示
图2恒定干燥条件干燥速率曲线
3 干燥程分析
（1）预热段 见图12中AB段AB’段物料预热段中含水率略降温度升湿球温度tW 干燥速率呈升趋势变化呈降趋势变化预热段历时间短通常干燥计算中忽略计干燥程甚没预热段实验中没预热段
（2）恒速干燥阶段 见图12中BC段该段物料水分断汽化含水率断降阶段物料表面附着非结合水分水分机理纯水相恒定干燥条件物料表面始终保持湿球温度tW传质推动力保持变干燥速率变图2中BC段水线
物料表面保持足够湿润物料干燥程中总恒速阶段该段干燥速率取决物料表面水分汽化速率决定物料外部空气干燥条件该阶段称表面汽化控制阶段
（3）降速干燥阶段 着干燥程进行物料部水分移动表面速度赶表面水分气化速率物料表面局部出现干区时物料余表面衡蒸汽压纯水饱蒸汽压相传质推动力湿度差物料全部外表面计算干燥速率干区出现降低时物料中含水率称界含水率表示应图2中C点称界点C点干燥速率逐渐降低D点CD阶段称降速第阶段
干燥点D时物料全部表面成干区汽化面逐渐物料部移动汽化需热量必须通已干燥固体层传递汽化面物料中汽化水分必须通层干燥层传递空气流中干燥速率热质传递途径加长降外点D物料中非结合水分已接汽化种形式结合水衡蒸汽压逐渐降传质推动力减干燥速率较快降低直达点E时速率降零阶段称降速第二阶段
降速阶段干燥速率曲线形状物料部结构异定呈现前面述曲线CDE形状某孔性物料降速两阶段界限明显曲线CD段某孔性吸水物料汽化表面进行干燥速率取决固体部水分扩散速率降速阶段类似DE段曲线
恒速阶段相降速阶段物料中水分量相少许需干燥时间长总降速阶段干燥速率取决物料身结构形状尺寸干燥介质状况关系降速阶段称物料部迁移控制阶段
三实验步骤
1实验前准备工作
（1）物料试样水中进行充分浸泡
（2）球温度计蓄水池中加水
（3）干燥物料空支架安装洞道令天处摆动衡状态记录整支架托盘重量
（4）秒表方法
（5）新鲜空气进口阀废气排出阀全关废气循环阀
（6）气流量调节阀全开启动时保护电机
（7）气预热器加热电压调节旋钮拧全关状态防止启动时功率烧坏加热器
2实验方法
（1）试验装置熟悉流厢式干燥器基结构流程明关测量仪表功
（2）燥试样浸水试样含适量水分约70克左右（滴水）备干燥实验
（3）机进出口放空阀应处开启状态湿球温度计杯中加水
（4）源相电指示灯否全亮（全亮首先检查指示灯否损坏没损坏确认缺相切记进行操作应检查）开启仪表电开关启动风机开关调节阀门达预定风速值般风速调节600～900Pa
（5）通温控器仪表手动调节干燥介质控制温度（般80—95℃间）开启加热开关温控器开始动控制电热丝电流进行动控温逐渐达设定温度
（6）料前调节称重显示仪表显示回零
（7）定（干湿球温度变化）试样放入干燥室架子等约2分种开始读取物料重量（整克数开始记录）记录试样质量减少3克时需时间直时间间隔超6分钟左右时停止记录
（8）干燥试样先关闭加热开关干球温度降60℃时关闭风机开关关闭仪表电开关关闭总电源开关
四实验中应注意事项
1源接通前应检查相电否正常严禁缺相操作
2先开风机开加热器否加热会烧坏
3注意传感器负荷量仅300克放取毛毡时必须十分心绝压免损坏称重传感器
4程中拍碰扣装置面板免引起料盘晃动影响结果
5验完毕清理扫实验室
五实验装置流程
1流程示意见图（3）
2设备部件基情况
干燥器类型：洞道干燥器
洞道截面积：1# A013×017 00221m2
2# A015×020 0030m2
加热功率：500w—1500w 气流量：15m3min 干燥温度：40120℃
孔板流量计：孔流系数C0065孔板孔径d00040( m)
重量传感器显示仪：量程（0—200g）精度01级
干球温度计湿球温度计显示仪：量程（0150℃）精度05级
孔板流量计处温度计显示仪：量程（50150℃）精度05级
孔板流量计压差变送器显示仪：量程（010KPa）精度05级
3物料
物料：毛毡干燥面积：S0141*0082*20023124(m2)
绝干物料量(g)：1# GC228
2# GC2536
六数处理实例
干燥实验数整理表 设备编号：1#
空气孔板流量计读数（KPa)
05
干球温度t(℃)
60
流量计处空气温度to(℃)
488
湿球温度tw(℃)
40
to(℃)空气密度ρ(Kgm3)
111
tw℃水气化热 (kJ kg) γtw
2600
流量计孔流系数C0
065
洞道截面积(m2)013*017
00221
孔板孔径d0( m)
004
干燥面积(m2)S0141*0082*2
0023124
框架重量GD（g)
722
绝干物料量GC：(g)
228
流传热系数α(wm2℃)
4060
干燥器空气实际体积流量Vt(m3 s)
00254
干燥器空气流速u(ms)
11477
序号
累计时间 T(分)
总重量 GT （g）
干基含水量X（kgkg）
均含水量 XAV（kgkg）
干燥速率 U×104 [kg（s·m2）]
1
0
1286
14737
14452
3123
2
3
1273
14167
13904
2883
3
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1261
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13399
2643
4
9
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5
12
1240
12719
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2403
6
15
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12281
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2162
7
18
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11689
2162
8
21
1212
11491
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2162
9
24
1203
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10899
2162
10
27
1194
10702
10504
2162
11
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1185
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10110
2162
12
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1176
09912
09715
2162
13
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1167
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14
39
1158
09123
08925
2162
15
42
1149
08728
08531
2162
16
45
1140
08333
08136
2162
17
48
1131
07939
07741
2162
18
51
1122
07544
07346
2162
19
54
1113
07149
06952
2162
20
57
1104
06754
06557
2162
21
60
1095
06360
06162
2162
22
63
1086
05965
05789
1922
23
66
1078
05614
05439
1922
24
69
1070
05263
05110
1682
25
72
1063
04956
04803
1682
26
75
1056
04649
04474
1922
27
78
1048
04298
04123
1922
28
81
1040
03947
03794
1682
29
84
1033
03640
03487
1682
30
87
1026
03333
03202
1442
31
90
1020
03070
02961
1201
32
93
1015
02851
02763
0961
33
96
1011
02675
02566
1201
34
99
1006
02456
02346
1201
35
102
1001
02237
02149
0961
36
105
997
02061
01952
1201
37
108
992
01842
01732
1201
38
111
987
01623
01535
0961
39
114
983
01447
01360
0961
40
117
979
01272
01184
0961
41
120
975
01096
01031
0721
42
123
972
00965
00899
0721
43
126
969
00833
00789
0481
44
129
967
00746
00702
0481
45
132
965
00658
00614
0481
46
135
963
00570
00526
0481
47
138
961
00482
00439
0481
48
141
959
00395
00373
0240
49
144
958
00351
50
147
计算实例：
空气物理性质确定：
流量计处空气温度to488(℃)查表空气密度ρ111(Kgm3)
湿球温度tw40(℃)tw℃水气化热 (kJ kg) γtw2600
第组数例
1干界含水量GT框架重量GD绝干物料量GC）干物料量GC
(1286722228)2283123（kgkg）
2计算均含水量 XAV两次记录间均含水量(14737+14167)2
14452（kg水kg绝干物料）
3计算干燥速率U（绝干物料量GC干燥面积S）*（△X△T）
（228*00010023124))*(1416714737)(3*60)
00003123 [kg（s·m2）]
4绘制干燥曲线（X—T曲线）干燥速率曲线（U—XAV曲线）
5计算恒速干燥阶段物料空气间流传热系数α[Wm2℃]
Uc—恒速干燥阶段干燥速率kg（m2•s）00002162
γtw—tw℃水气化热kJ kg查表P351tct37440334℃查表γtw2600
α2162*00001*2600*1000(6040)2811
6计算干燥器空气实际体积流量Vt(m3 s)
中： Vt00254
Vt0—t0℃时空气流量m3 s
00245
t0—流量计处空气温度t0488℃t—干燥器空气温度t 60℃
C0—流量计流量系数C006
A0—流量计孔节孔面积m2
d0—孔板孔径d0004 mΔP—流量计压差ΔP 500 Pa
ρ— t0时空气密度kgm3ρ111
7计算干燥器空气流速U（ms）
UVtA002540022111477（ms）
中：A—洞道截面积(m2) A 013*01700221(m2)
七结分析讨
1物料预热段时间较短次试验天衡开始计时时已进入恒速干燥阶段根数计算作图界含水量Xc3123 kg水kg绝干料衡含水量XAV14452 kg水kg绝干料
恒速段干燥速率界含水量影响素：固体物料种类性质固体物料层厚度颗粒空气温度湿度流速空气固体物料间相运动方式空气流速流量变者温度升高界含水量变恒定干燥速率会变
2研究干燥速率曲线干燥速度控制恒定干燥阶段防止干燥物开裂等希出现情况发生
3常补水水加入温度计外纱布温度降低需长段时间达衡误差增算时误差
4调节水衡瓶子换刻度便观察
八思考题
1湿度会减少调节保持湿度循环水
2装加热器前保证加热器风机吹入风加热
3等焓干燥程中仅干燥介质湿物料间着复杂热质传递干燥器外界间存着热量交换（补充热量热损失等）影响空气出口状态素较复杂般根空气干燥器焓变化干燥程分等焓程非等焓程
4恒定干燥条件指干燥介质温度湿度流速物料接触方式整干燥程中均保持恒定空气温度越高风速越快蒸发越快干燥越快
5干燥程中果先开电热器产生热量果没鼓风机吹会设备烧坏先风机开电热器散发热量便时风带走鼓风机起动需起动电流果电热器开着会造成线路载果先开鼓风机起动电流中便少电热器电流量样电路更安全
6前次固体湿物料重量基变变化认恒重实验结束
组成员：
（成员认真95分）
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