Порядок работы

После изучения руководства и ознакомления с установкой приступить (с разрешения преподавателя) к работе.

Проверить наличие воды в увлажнителе 3 (вода должна закрывать прорези колпачка). При отсутствии воды открыть кран 9 и подать необходимое ее количество из емкости 4. Проверить наличие воды в резервуарах специальных камер 7 для увлажнения одного из термометров, уровень воды в них должен быть на 2-3 миллиметра ниже обреза трубки.

При закрытом вентиле 8 на линии подачи воздуха в адсорбер включить пылесос (выключатель на приборном щите), плавно приоткрывая вентиль 8, установить определенный расход воздуха ( по согласованию с преподавателем), ориентируясь по показаниям дифманометра 6. Время начала подачи воздуха в адсорбер зафиксировать. Периодически снижать показания сухих и мокрых тер

Рис. 1. Схема лабораторной установки:

1 – адсорбер; 2 – камера для сухого и мокрого термометров; 3 – емкость для воды; 4 – кран подачи воздуха в увлажнитель; 5 – увлажнитель; 6 – нормальная диафрагма; 7 – вентиль регулирования расхода воздуха; 8 – пылесос; 9 – дифманометр.

мометров на входе и выходе воздушного потока, фиксируя время и их величины. Периодичность снятия показаний и длительность эксперимента согласовать с преподавателем. По окончании работы выключить подачу воздуха в адсорбер и закрыть вентиль 8. Установку сдать учебному мастеру.

Обработка опытных данных

Состояние адсорбционного равновесия в системе силикагель-влага воздуха может быть описано зависимостью:

а^* = 0,231φ = 0,371 Р/Р_нас· x,

где а^* - равновесное содержание влаги в силикагеле, кг влаги/кг сухого силикагеля; φ – относительная влажность воздуха, в долях единицы; Р – барометрическое давление в помещении лаборатории, Па; Р_нас – давление насыщения водяного пара при температуре сухого термометра, Па; x – влагосодержание воздуха, кг влаги/кг сухого воздуха.

1. Определить истинные температуры мокрого термометра:

t_м = t^΄_м – Δ(t_с – t_м) 100.

Здесь t_м – истинная температура мокрого термометра, ⁰С; t^΄_м – измеренная в эксперименте температура мокрого термометра, ⁰С. Δ = f (ω΄,t΄_м) – поправка к температуре мокрого термометра, определяемая по графику (рис.2); ω΄- скорость обтекания воздухом мокрого термометра, м/с.

ω΄ = 3,47ω,

где ω – скорость воздуха в адсорбере, отнесенная к полному сечению аппарата, м/с;

ω = V/S,

где V – объемный расход воздуха, м³/с;

V = 0,53·10 ^-3· √ h∙∆ρ/ρ,

S –площадь поперечного сечения адсорбера, м²; h – показания дифманометра, мм вод.столба; Δρ = ρ_м – ρ,

ρ_м – плотность манометрической жидкости (воды), кг/м³; ρ – плотность воздуха, кг/м³.

2. Определить относительные влажности воздуха на входе в адсорбер и выходе из него.

φ = P_м/P_нас - А·Р/P_нас (t_с – t_м).

Здесь P_м – давление насыщенного пара при температуре мокрого термометра; А – психометрический коэффициент, А = f (ω΄), при ω≥0,5 м/с

А = (65 + 6,75/ω΄)·10 ^–5.

3. Определить влагосодержание воздуха на входе в адсорбер и на выходе из него.

X = 0,622 φP_нас/P – φP_нас.

Рис. 2 . Зависимость величины поправки к температуре мокрого термометра от скорости обтекания воздухом.

4. Определить количество влаги W, поглощенной силикагелем из воздуха за время эксперимента, методом графического интегрирования, построив в координатах x_н (x_к) – τ графики изменения влагосодержания воздуха на входе в адсорбер и на выходе из него x_к (τ – время процесса).

5. Определить степень насыщения влагой силикагеля за время эксперимента:

η = а/ a_н^*.

Здесь а = W/G; G – вес абсолютно сухого силикагеля в адсорбере, кг; а* - содержание влаги в силикагеле в состоянии равновесия с воздухом, поступающем в адсорбер, кг влаги/кг сух.адс.

6. Результаты работы представить в виде таблицы экспериментальных данных, содержащей значения величин, рассмотренных по п.п.1-3, графики x_к (x_н) – τ и окончательных сведений по количеству поглощаемой влаги и степени отработки силикагеля.