传热系数K和给热系数α和流化床干燥实验的计算示例

传热系数K和给热系数α的测定四．实验步骤1．在蒸汽发生器放入去离子水之液位管上段处，是水浸没加热电棒，以防烧坏。2．打开加热电源开关，水蒸汽发生器开始工作，约20min水沸腾，此时打开气源开关，调节空气流量为20m3/h。待套管表面发热，打开套管底端发兰下的排气拷克2～3次，排除不凝性气体。3．因为是气泵原因，随着冷流体流量增加，冷流体进口温度会增加，所以在冷流体进入系统前，先经过一个小换热器。用水冷却，注意下进上出。4．整个实验操作热流体的进口温度是恒定的，改变唯一操作变量即冷空气转子流量计阀门开度，达到改变流速的目的。5．待冷流体出口温度显示值保持5min以上不变时方可同时采集实验数据。6．实验结束时，先关加热电源，保持冷空气继续流动10min，以足够冷却套管换热器及壁温，保护热电偶接触正常。7．上机数据处理的直线相关系数要求R≥0.95，否则，实验重做。8．通过放尽阀将蒸汽发生器内的水放尽9．仪表屏中间的大表是温控表，请不要乱揿按钮。10.如果上面四个温度显示仪表在实验之前互相间相差1.0℃以上，可按以下步骤处理：按set键，见CLK，按一下set键，见110，同时按set键（先）和保持不动，见SLO，按set键14下，见pb1，按set键一下，即进入修改基准数，利用、来修改温度基准，完后按set键确定，接着按黑O复位即可。请在pb1上修改，其他功能参数不能改变切忌！五．原始数据记录。六.计算示例以装置号3032第1组数据为例。由8.5520.816.302tt出进℃，查得ρc=1.076kg/m3,Cpc=0.24kcal/kg℃，μ=20.3μPa·s，λ=0.02461w/m℃1热负荷计算Q=WcρcCpc(t2-t1)=20×1.076×0.24×4.18×(81.0-30.6)=1088kj/h2.传热系数K计算55.446.301050.81105ln6.300.81tTtTln)tT()tT(t1212m℃KAtm=WcρcCpc(t2-t1)hm/kj34255.443.10175.014.31088tldQtA)tt(CWK2mm12pccc平℃3.给热系数c计算32.396.308.990.816.100ln)6.308.99()0.816.100(ttttln)tt()tt(t1m2m1m2mmc－－下上下上℃12ttcWtApcccmccc42432.393.1016.014.31088tldQmccckj/m2h℃4.给热系数h计算12ttcWtApcccmhhh79.46.1001058.99105ln8.996.100tTtTlntttTtTln)tT()tT(tmmmmmmmmmh－－－－上下下上下上上下℃12ttcWtApcccmhhh292979.43.1019.014.31088tldQmhhhkj/m2h℃5.雷诺数Re谱朗特数Pr的计算65.27016.0785.03600/20d41Wu22m/s461034.2103.20076.165.27016.0duRe71.036000246.0103.2024.0CpPr6NUC97.6518.40246.0016.0424dc六.过程运算表3031号装置过程运算表3032号装置过程运算表七.作图法关联曲线方程beraRPNu4.0/(17)由下图3031，用作图法待定上式函数中的常数ba和，方法如下：以直线为斜边，作直角三角形，读得斜边上二点A(10000，40.6)，B（20000，70.2）该三角形的高与该三角形底边之比的值，即为此函数的指数b；然后在直线上读得一点坐标，将该坐标待入式(17)，可求得常数a。786.010000ln20000ln6.40ln0.70lnb将点（10000，40.6）待入得786..010000a6.40a=0.029∴Nu=0.029Re0.786Pr0.4装置号3031NU/Pr0.4对Re关系图装置号3032NU/Pr0.4对Re关系图五．原始数据记录Re装置号：1，塔径：140mm，床层高度：160mm；烘干温度：120.00℃，物料：变色硅胶物料尺寸：45目；空气相对湿度：84.00%；空气流量：15.00m3/h；室温：20.00℃流化床干燥实验计算示例（取装置号1第五组数据作计算示例）：水分W=(湿物+空瓶)5－(干物+空瓶)5=26.813－25.895=0.918(g水)干物Gc=(干物+瓶重)5－(空瓶)5=25.895－20.716=5.179(g干)含水率X=cGW=717.0179.5189.0(kg水／kg干)干燥时间τ=3＋3＋3＋5=14min；干燥曲线见图5，干燥速率曲线见图6。由干燥曲线和干燥速率曲线之间的关系可知，干燥速率值即为干燥曲线上任何一点切线值，采用镜面法作法线，然后作法线的垂线，再求出垂线的斜率值。由A（26，0.10）；B(90,0.002)得：NA降=269010.0002.0=0.00153(kg水／kg干.min)NA恒=934120.0185.0=0.00264(kg水／kg干.min)％＝－－＝－－环境进出进76.120.020.5103.40105.0tttt8.7过程运算表和结果图