Сравнение экспериментальных и теоретических результатов

№ п/п	Вид зернистого материала	Перепад дав­лений (эксп. рез-т), ∆P (Па)	Перепад дав­лений (теор. рез-т), ∆P (Па)	Расхождение результатов, δр (%)	Критическая скорость (эксп. рез-т), V1кр (м/с)	Критическая скорость (теор. рез-т), V1кр (м/с)	Расхождение результатов, δv (%)	Критическая скорость, (эксп. рез-т), V2кр (м/с)	Критическая скорость (теор. рез-т), V2кр (м/с)	Расхождение результатов, δv (%)
	Пшено
	Горох
	Рис
	Гречка

5. Порядок выполнения работы

1. Подготовка к проведению лабораторной работы:

- подготовить для каждого вида зернистых материалов по три навески объемом 34,5 см³ каждая, применив специальный мерный стаканчик;

- снять с верхнего патрубка колонны шланг отвода 8 и засыпать две навески одного вида материала в колонну; если слой материала не доходит до нулевой отметки, то досыпать необходимый объем;

- надеть шланг 8 на верхнюю часть колонны и подключить к сети:

- системный блок компьютера;

- монитор компьютера;

- блок питания коммутатора;

- экспериментальную установку;

- шнур сигнала АЦП подключить к столу экспериментальной установки;

- реохорд 13 настройки фазы включения вентилятора установить на деление «60», а реохорд 12 регулировки частоты вращения – в крайнее левое положение поворотом против часовой стрелки;

- включить тумблер 10.

2. Регистрация кривых псевдоожижения (первый этап работы):

- включить блок питания коммутатора и компьютер с помощью кнопки «power» на системном блоке;

- войти в операционную систему Windows XP (OS Windows XP); в процессе загрузки OS Windows XP необходимо выбрать свою учетную запись и ввести пароль;

- после загрузки OS Windows XP запустить с рабочего стола системы ВП файлы с именами «псевдоожижение» и «частота вращения»;

- провести при необходимости начальную подстройку ВП (виртуального прибора); любой ВП состоит из лицевой панели и блок-схемы,при этом переход от лицевой панели к блок-схеме осуществляется посредством выбора команды «Window>Show Block Diagram»; обратный переход осуществляется аналогичным образом «Window>Show Front Panel»;

- очистить (перед запуском ВП) рабочие поля имеющихся графиков путем наведения курсора на соответствующий график на лицевой панели ВП в контекстном меню (щелчком правой кнопки мышки) и выбора команд «Data Operation>Clear Chart» («Операция с данными>Очистка диаграммы»);

- установить направление «по часовой» и необходимую частоту задержки (1000 - 1500 мс) вращения шагового двигателя реохорда 12 на лицевой панели ВП управления частотой вращения (рис.5)

- запустить оба виртуальных прибора (регистрации сигналов колонны и управления частотой вращения вентилятора) нажатием кнопок со стрелкой на лицевых панелях ВП; при этом через некоторое время зернистый материал в колонне перейдет в псевдоожиженное состояние;

- после перехода большей части материала из колонны в циклон нажать кнопку «СТОП» на лицевых панели ВП, после чего на ней отобразятся кривые разгона (а) и псевдоожижения (б) (рис. 7); далее аналогичным образом отключить виртуальный прибор управления частотой вращения вентилятора;

- провести визуальные наблюдения структуры слоя, изменяя скорость воздушного потока реохордом 13, и выбрать рабочую скорость продувки;

- определить высоту слоя при рабочей скорости воздушного потока;

- выгрузить материал из колонны в циклон, увеличив скорость потока до максимальной и отключить вентилятор тумблером 11;

- распечатать полученные результаты;

- выгрузить испытанный зернистый материал из циклона и повторить эксперимент с другим материалом;

- вычислить для выбранных рабочих скоростей числа псевдоожижения.

3. Сравнение экспериментальных и теоретических результатов (второй этап работы):

- взвесить по одной навеске каждого вида подготовленного зернистого материала с точностью ;

- определить средний размер зерен каждого вида материала и их эквивалентный диаметр;

- определить объем пустот в указанных навесках;

- вычислить насыпную плотность, плотность зерен, начальную порозность и порозность в состоянии псевдоожижения при рабочей скорости;

- вычислить теоретические значения перепада давления, первой и второй критических скоростей;

- вычислить величину расхождения теоретических и экспериментальных результатов.

4. Завершение работы с ВП и LabVIEW и Выход из ОС Windows XP:

- закрыть ВП, выбрав пункт меню «File Close» на Лицевой панели ВП, и закрыть LabVIEW как обычную программу.

- вызвать меню «Пуск» и выбрать «Выключение» для выхода из OS Windows XP.

5. Отключение установки:

- отключить установку в соответствии с пунктом 2.

6. Контрольные вопросы

1. Какое состояние слоя зернистого материала называют псевдоожиженным? Как оно достигается? В чем его особенности?

2. Какие явления характерны для слоя зернистого материала при скорости газа, равной скорости начала псевдоожижения, скорости уноса?

3. Каковы особенности «фонтанирующего слоя»?

4. Почему при анализе псевдоожижения слоя полидисперсного зернистого материала оперируют понятием области псевдоожижения?

5. Чем реальные кривые псевдоожижения отличаются от идеальной кривой?

6. Почему в псевдоожиженном и фонтанирующем слоях сыпучего материала сушка протекает быстрее, чем в плотном слое?

7. На что расходуется энергия газового потока при псевдоожижении слоя зернистого материала?

8. Какими преимуществами и недостатками обладает псевдоожиженный слой?

9. Как по результатам эксперимента определялась критическая скорость воздуха?

10. Почему на кривой Δp = f(v) при скоростях потока, меньших критической, перепад давлений на слое сыпучего материала больше, чем при больших скоростях?

11. Перечислить технологические процессы, в которых эффективно применение явления псевдоожижения сыпучих твердых материалов.

12. Какие бывают конструкции аппаратов с псевдоожиженным слоем?

Рекомендуемая литература

1. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии / А.Н. Плановский, П.И. Николаев. М.: Химия, 1987. 496 с.

2. Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов / А.С. Гинзбург. М.: Пищевая промышленность, 1973. 528 с.

3. Плановский А.Н. Сушка дисперсных материалов в химической промышленности /А.Н. Плановский, В.И. Муштаев, В.М. Ульянов. М.: Химия, 1979. 287 с.

4. Сажин Б.С. Основы техники сушки / Б.С. Сажин. М.: Химия, 1987. 319 с.

5. Лыков М. В. Сушка в химической промышленности / М.В. Лыков. М.: Химия, 1970. 429 с.

6. Гальперин Н.И. Основы техники псевдоожижения / Н.И. Гальперин, В.Г. Айнштейн, В.Б. Кваша М.: Химия, 1967. 664 с.

7. Тодес О.М. Аппараты с кипящим зернистым слоем (Гидравлические и тепловые основы работы) / О.М Тодес, О.Б. ЦитовичЛ.: Химия, 1981. 296 с.

8. Расчеты аппаратов кипящего слоя: Справочник / Под ред. И.П. Мухленова, Б.С. Сажина, В.Ф. Фролова. Л.: Химия, 1986. 349 с.