Лабы по ГТО. Практикум Красноярск 2009 Федеральное агентство по образованию гоу впо сибирский государственный технологический университет

• Название: Практикум Красноярск 2009 Федеральное агентство по образованию гоу впо сибирский государственный технологический университет
• Анкор: Лабы по ГТО.doc
• Дата: 27.08.2018
• Размер: 2.83 Mb.
• Имя файла: Лабы по ГТО.doc
• Тип: Практикум; #23629
• страница: 3 из 9

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

(2 часа)

ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА И МЕТОДОВ

КОНТРОЛЯ ЕГО ПАРАМЕТРОВ
В процессе сушки пиломатериалов состояние среды в сушильной камере поддерживается в соответствии с заданным режимом сушки. Режим сушки регламентирует следующие параметры: температуру, степень насыщенности и психрометрическую разность сушильного агента на входе в сушильную зону. В процессе сушки необходимо поддерживать указанные параметры на требуемом уровне. Отклонение параметров среды в сушильной камере от заданных по режиму вызывает, например, растрескивание досок или увеличивает продолжительность процесса сушки.
2.1 Цель работы

Изучение свойств воздуха как сушильного агента и приобретение практических навыков по контролю параметров сушильного агента.

2.2 Содержание работы
1 Изучение аппаратуры для контроля и регулирования состояния сушильного агента.

2 Определение параметров воздуха как сушильного агента.

3 Исследование процесса нагревания воздуха.
2.3 Оборудование, приборы, инструменты
Переносной психрометр Асмана.

Дистанционный психрометр.

Воздухонагреватель проточного типа.

Система автоматического управления.
2.4 Краткое описание лабораторной установки и приборов
Психрометр Асмана состоит из двух датчиков температуры - ртутных термометров. Один датчик сухой, другой смоченный.У смоченного датчика увлажненная ткань покрывает чувствительную (заполненною ртутью) часть термометра. Прибор имеет устройство для побуждения циркуляции воздуха. Устройство приводится в действие или от пружины, или от электродвигателя.

Лабораторная установка для опытов с дистанционным психрометром приведена на рисунке 2.1.

Установка состоит из воздухонагревателя проточного типа, психрометрического блока с датчиками температуры (двух термометров сопротивления ТСМ 50) и системы автоматического управления на базе терморегулятора «Термодат-38ПН1». Чувствительная часть одного из термометров покрыта влажной тканью (смоченный термометр). Увлажнение ткани осуществляется дистиллированной водой из специальной ванночки.



1- воздуховод; 2 – вентилятор; 3 – воздушный ТЭН; 4 – психрометри- ческий блок с термометрами сопротивления; 5 – щит управления

Рисунок 2.1 - Схема лабораторной установки

2.5 Порядок проведения опытов с психрометром Асмана
2.5.1 Подготовить психрометр Асмана к работе. Для этого проверить систему увлажнения марлевой ткани, покрывающей чувствительную часть смоченного термометра. Ткань должна быть влажной, но не мокрой. Включить систему обдува психрометра. Для этого в зависимости от конструкции прибора требуется или завести пружину, или подключить прибор к электрической сети.

2.5.2 Убедившись, что показания термометров стабилизировались, выполнить замеры температуры по сухому и смоченному термометру. Данные занести в таблицу 2.1 (раздел "Психрометр Асмана).

2.5.3 Определить степень насыщенности воздуха. Для этого вычислить значения психрометрической разности по формуле

, (2.1)
где психрометрическая разность, ^о С;

t- показания сухого термометра, ^о С;

t_м - показания смоченного термометра, ^о С.

Пользуясь психрометрической таблицей (приложение Б, таблица Б.1), по температуре воздуха t_c и вычисленной психрометрической разности Δt определить степень насыщенности воздуха.

2.5.4 С помощью аналитических формул рассчитать остальные параметры, которыми характеризуется влажный воздух.

Влагосодержание воздуха d, г/кг сухого воздуха

, (2.2)

где  - степень насыщенности воздуха;

Р_н - давление насыщения водяного пара, Па, при температуре воздуха, измеренной в помещении (приложение Б, таблица Б.2);

P_a - атмосферное давление, Па. Величина атмосферного давления принимается равной Р_a = 100000 Па.

Приведенный удельный объем воздуха v_пр , м³ /кг сухого воздуха
. (2.3)
Энтальпия воздуха i, кДж/кг
i =1,004 t + 0,001d (1,93 t_c + 2490). (2.4)
Плотность влажного воздуха _в, кг/м³
. (2.5)

Парциальное давление водяного пара P_n , Па
. (2.6)

Результаты расчетов занести в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Параметры воздуха

Показания термометров, оС		Параметры воздуха, найденные по id - диаграмме
		, о С	 , %­	d, г/кг	i, кДж/кг	в, кг/м3	vпр, м3/кг
t	tм
Психрометр Асмана
Дистанционный психрометр

2.6 Порядок проведения опытов с дистанционным психрометром
2.6.1 Подготовить к работе устройство для дистанционного измерения температуры. Для этого необходимо проверить систему увлажнения датчика смоченного термометра (марлевая ткань, покрывающая датчик, должна быть влажной).

2.6.2 Подключить щит управления установкой к электрической сети лаборатории. Для этого тумблер терморегулятора следует повернуть в положение - «включить». Дождаться стабилизации показаний прибора и зарегистрировать начальные значения температур по сухому и смоченному датчикам психрометрического блока.

2.6.3 Кнопкой «ПУСК» включить воздухонагреватель.

2.6.4 Исследовать процесс нагревания воздуха, для чего после включения воздухонагревателя сделать замеры температуры одновременно по сухому и смоченному датчикам. Измерения проводить через одну минуту до стабилизации значений параметров. Значения температур занести в таблицу 2.1 (раздел "Дистанционный психрометр»).

2.6.5 Нанести на id - диаграмму (рисунок 2.2) процесс нагревания воздуха, отобразив на ней состояние воздуха, соответствующее каждому выполненному измерению.

Для этого по каждому измерению отложить на оси ординат значение температуры по смоченному датчику - t_м, далее определить точку пересечения найденной изотермы t_м с линией φ = 1. Из точки пересечения провести линию постоянной энтальпии до пересечения с изотермой со значением, равным показанию датчика сухого термометра t_c. Полученная точка соответствует состоянию воздуха с замеренными параметрами t_c и t_м.




Рисунок 2.2 - Определение точки состояния воздуха, соответствующей замеренным параметрам t_c и t_м

2.6.6 Определить по id - диаграмме параметры влажного воздуха для каждого измерения. Результаты занести в таблицу 2.1 (раздел "Дистанционный психрометр").

2.6.7 Объединяя на id – диаграмме все полученные точки, вычертить график экспериментального процесса.

2.6.8 Нанести на id - диаграмму линию теоретического процесса нагревания воздуха [1]. График процесса построить из точки, отображающей начальное состояние воздуха (таблица 2.1).
2.7 Выводы
Установить степень соответствия экспериментальной и теоретической линии процесса нагревания воздуха. Объяснить причины возможного несовпадения этих линий.
2.8 Контрольные вопросы
1 Дать определение основных параметров влажного воздуха: степени насыщенности, влагосодержания, энтальпии, плотности и приведенного удельного объема воздуха. Привести единицы измерения этих параметров [1].

2 Привести формулы для вычисления параметров воздуха, указанных в пункте 1.

3 Перечислить элементарные процессы изменения состояния влажного воздуха. Как эти процессы изображаются на id - диаграмме?

4 Дать определение параметров: «Точка росы», «Температура росы», «Температура предела охлаждения» [1].

5 Описать способы определения степени насыщенности воздуха по показаниям психрометра.

6 Описать графический способ определения состояния воздуха на id - диаграмме по показаниям психрометра.

7 Указать, какие датчики используются для измерения температуры в психрометре Асмана, в дистанционном психрометре.

8 Указать, какой из изученных психрометров наиболее пригоден для выполнения измерений в сушильной камере.

9 Объяснить возможные причины несоответствия теоретического и экспериментального процессов нагревания воздуха.