Устройство для комплексного определения характеристик тепломассопереноса дисперсных материалов
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
f23) ПриоритетОпубликовано 301281. Ьоллетень Ко 48 Дата опубликования описания 3(11281 (5 ) 1(гг 3 G 0l Н 25/56 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 66.OÏ (088. 8) (71) Заявители холодильной промыггленнос (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОИАССОПЕРЕНОСА ДИСПЕРСНПХ ИАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для комплексного определения коэффициентов тепломассопереноса дисперсных материалов. Известно устройство для определения характеристик тепломассопереноса капиллярнопористых тел и дисперсных материалов при фазовом превращении рабочего вещества в стационарных условиях, состоящее из холодильной и теплообменной камер (плит), между которыми размещена. кассета с исследуемым материалом. При этом датчиками или весовым способом оп- 15 ределяют распределение влаги и температуры в образце и поток массы (1), Недостатком устройства является низкая точность измерения харанте- 20 ристик тепломассопереноса. Наиболее близким к предлагаемому является устройство,. в котором коэФФициенты диффузии влаги а„г1 и тепла ао,,глассопроводности ггг,и теплопровбдности Q а также термоградиентный коэффициент 8 определяются в процессе конвективной сушки материала высокоскоростным потоком теплоносителя. Оно содержит тепловенти- ЗО ляциониую систему (калорифер и вентилятор), аэродинамическую трубу, кассету с исследуемым материалом, подсоединенную к аэродинамической трубе, влагопроницаемую сетку, взвешивающее устройство; узел контроля влажности и температуры сушильного агента. При этом для расчета характеристик тепломассопереноса в парных опытах, проведенных при различных параметрах теплоносителя, Фиксируются интегральные изменения влагосодержания и температуры (2). Недостатками известного устройства являются наличие погрешности определения -.åïëoìàcñoïåðåíoñíûõ характеристик, невозможность определения тепломассопереносных характеристик при кондуктивной и комбинированной кондуктивно-конвективной сумке. 1(ель изобретения - повышение точности определения характеристик при конвективной, кондуктивной и комбинированной кондуктивно-конвективной сушке, сокращение длительности опытов и энергозатрат, расширение диапазона измерений по влажности при конвективной сушке. 894517 Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для комплексного определения характеристик тепломассопереноса дисперсных материалов содержащем последовательно установленные вентилятор, калорифер и аэродинамическую трубу, измерительную кассету с исследуемым материалом, закрытую влагопроницаемой сеткой, измеритель веса кассеты, узел контроля влажности и температуры сушильного агента, влагонепроницаеглое днище измерительной кассеты снабжено на-.гревателем, соединенным с калорифером и датчиком средяеинтегральной температуры, например термометрам сопротивления, установ- t5 ленным в центральном сечении кассеты перпендикулярно ее днищу. Л над измерительной кассетой установлена крышка, с возможностью ее вертикального перемещения и фикса- Щ ции на поверхности образца или стенке аэродинамической трубы. На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство. УстРойство содержит вентилятоР 1, калорифер 2, аэродинамическую трубу 3, на рабочем участке которой установлена измерительная кассета 4 с исследуеглым материалом, закрытая нлагогроницаемой сеткой 5. Кассета снабжена нагревателем б, крышкой 7, тепловлагоизоляцией 8, термометром 9 сопротивления и размещена на нзвешинающем устройстве 10. В аэродинамической трубе установлен узел 11 контроля параметров теплоносителя и силикагелевый патрон 12. Регулятор 13 имеет блок программного управления, блок набора программы, блок управления тиристоров и тиристорный усилитель, последовательно включенные в 40 цепь гле>кду нагревателем днища кассеты и калорифером. Устройство работает следующим образом. Влажный материал помещается в кас- gg сету 4, массопроницаемая поверхность образца закрывается крышкой 7,. При заданном регулятором 13 режиме теплоподнода от нагревателя б и теплоносителя происходит прогрев образца. По окончании прогрева материала крышка 7 фиксируется в верхнем положении на стенке аэродинамической трубы 3, создавая возможность выходу пара через влагопроницаемую сетку 5, Насыщенный парами теплоноситель, проходя через силикагелевый патрон 12 осушается, обеспечивая постоянство параметров теплоносителя в опыте. Термометром 9 сопротивления, размещенным в центральном сечении образ- 60 ца перпендикулярно днищу кассеты, измеряют среднеинтегральную температуру слоя, а с помощью взвешивающего устройстна 10 регистрируют среднеинтегральную скорость сушки. 65 гя - г> гг> Яня градиентный коэффициент )О аи (u uî)(3Г д 6 ) (30 g ) Os (g ) (3t. dt коэффициент теглпературопроводности; коэффициент теплопроводности; коэффициент диффузии влаги; коэффициент массопронодности; термоградиентный коэффициент критерий Био, средние температуры слоя и теплоносителяг средние нлагосодержания слоя и теплоносителя; объемная плотность материала; теплота испарения влаги; теплоемкость и изотермическая глассоемкость материала; время; толщина дница кассеты и слоя материала вместе с днищем соответственно. термо где а,„— ф В1 U Uо Г С,C— Следует отметить также, что коэффициенты тепломассопереноса существенно зависят от режимов, при которых они определяются. Измерения их должны проводится н условиях, близких к реальным. В устройстве создается возможность комплексного точного определения характеристик тепломассопереноса не только при конвективной, но и при кондуктивной или комбинированной кондуктивноконнективной сушке и сокращается время проведения эксперимента. Формула изобретения 1. Устройство для комплексного определения характеристик тепломассопереноса дисперсных материалов, содержащее последовательно устанонленные вентилятор, калорифер и аэродинамическую трубу, иэмерительную кассету с исследуемым материалом, закрытую влагопроницаемой сеткой, измеритель веса кассеты, узел контХарактеристики тепломассопереноса при условиях ВЛ,рс В -чюрассчитываются по следующим формулам: - н (Ю („сй Ф н с ас 7УЕас с,> " а се„-е,>р )) Коэффициент теплопронодности )(,„= à с.р коэффициент диффузии влаги (8Д-Ц)(«- )- сИР- - )1 1114 (0-()0) К-Ю коэффициент массопроводности 894517 Составитель В.Гусева Редактор H.Гришанова Техред А. Бабинец Корректор В. Бутяга Заказ 11473/69 Тираж 910 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Роля влажности и температуры сушильного агента, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения характерис-. тик при конвективной, кондуктивной и комбинироВанной кондуктивно-конвективной сушке, сокращения длительности опытов и энергозатрат) расширения диапазона измерений по влажности при конвективной сушке, влагонепроницаемое днище измерительной кассеты снабжено нагревателем, соединенным с калорифером и датчиком среднеинтегральной температуры, например термометром сопротивления ) установленным в центральном сечении кассеты перпендикулярно ее днищу. 2. Устройство по п.1 о т л ч а ю щ е е с я тем, что над измери тельной кассетой установлена крышка с возможностью ее вертикального перемещения и Фиксации на поверхности 5 обр ца или стенке аэродинамической трубы. :Источники информации, принятые во вйимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 561122, G 01 N 25/18, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР Р 673902, С 01 N 25/18, 1976 (прототип).
