食品工程原理实验 ppt课件

➢叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动。
泵压头(扬程H)的测定
如右图所示，在泵的进出 口处分别安装真空表和压力 表，在真空表与压力表之间 列柏努得方程式，即
压强表 真空计
离心泵
储槽
H h p m p v u 2 2 u 1 2 0 g 2 g
H f
（2-1）
式中：pM —压力表读出压力（表压），N/m2； pV—真空表读出的真空度，N/m2；
图上绘有三种曲线
Ｈ－Q曲线 Ｎ－Q曲线 η－Q曲线
4B20
26
n=2900r/min
η
80
24
70
22
H
60
20
50
18
8 40
16
N
6 30
14
4 20
12
2 10
10
00
0 4 8 12 16 20 24 28 32 Ｑ,l/s
0 20 40 60 80 100 120 m3/s
离心泵的特性曲线
三、实验装置
1－风机；2－管道；3－进风口；4－加热器；5－厢式干燥器；6－气流均布器； 7－称重传感器； 8－湿毛毡； 9－玻璃视镜门； 10，11，12－蝶阀 图1 实验装置流程示意图
四、实验步骤
➢ 1.放置托盘，开启总电源，开启风机电源； ➢ 2.打开仪表电源，旋转加热按钮至适当加热电压。在U型
湿漏斗中加入一定水量，并关注湿球温度，干燥室温度 （干球温度）要求达到恒定温度（例如70℃）； ➢ 3.将恒重过的毛毡加入一定量的水并使其润湿均匀，注意 水量不能过多或过少；
➢ 4.当干燥室温度恒定在70℃时, 将湿毛毡十分小心地放置 于称重传感器上；
➢ 5.立刻记录时间和脱水量，每分钟记录一次重量数据；每 两分钟记录一次干球温度和湿球温度；
方法。 • 3. 掌握根据实验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒
速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的实验 分析方法。 • 4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。
➢ 内容
• 1. 绘制干燥曲线（失水量~时间关系曲线）； • 2. 根据干燥曲线作干燥速率曲线； • 3. 读取物料的临界湿含量； • 4. 对实验结果进行分析讨论。（上完理论课讨论）
H f
压强表 真空计
离心泵
储槽
由于，两截面间的管长较短，故阻力损失∑Hf 可 忽略不计，速度平方差也很小，亦可忽略。故：
Hh0
pmpv
g
其中，h0=0.1m, pm和pv可测，为两表读数。
2、轴功率N的测量与计算
N=N电×k
其中， N电可测，为电功率表显示值； k可取0.95。
3、效率η与计算
η= Ne/ N ＝QHg /N
4B20
26
n=2900r/min
η
80
24
70
22
H
60
20
50
18
8 40
16
N
6 30
14
4 20
12
2 10
10
00
0 4 8 12 16 20 24 28 32 Ｑ,l/s
0 20 40 60 80 100 120 m3/s
离心泵的特性曲线
1、扬程H的测定与计算
H h p m p v u 2 2 u 1 2 0 g 2 g
图1 实验装置流程示意图
四、实验步骤
➢ 1．灌泵、排气 ➢ 2. 关闭出口阀（流量调为零），启动离心泵，待
泵运行稳定（达到额定转速）后，方可逐步调节 电动调节阀（调节流量）
➢ 3. 通过电动调节阀调节流量，并分别记录各流量 下的流量Q、泵进口压力p1、泵出口压力p2、电机 功率N电及转速n。
➢ 5．测取10组左右的数据后，停泵（先关出口阀， 后关泵）。同时记录下本实验离心泵相关数据。
离心泵特性曲线测定 （先实验）
一、实验目的和内容
➢ 目的
1．了解离心泵结构与特性，熟悉离心泵的使用； 2．掌握离心泵特性曲线测定方法；
➢ 内容
1. 分别绘制一定转速下的H～Q、N～Q、η～Q曲线 2．分析实验结果，判断泵最为适宜的工作范围。
二、基本原理
离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要 依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H、 轴功率N及效率η与泵的流量Q之间的关系曲线，它 是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。由于泵内 部流动情况复杂，不能用理论方法推导出泵的特性 关系曲线，只能依靠实验测定。
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3 工作过程
➢启动前，前段机壳须灌满被输送的液体， 以防止气缚。
➢启动后，叶轮旋转，并带动液体旋转。 ➢液体在离心力的作用下，沿叶片向边缘抛出，获得能量，液体
以较高的静压能及流速流入机壳( 沿叶片方向，u, P静 )。由于
涡流通道的截面逐渐增大， P动 P静 。液体以较高的压力排出 泵体，流到所需的场地。 ➢由于液体被抛出，在泵的吸扣处形成一定的真空度，泵外流体的 压力较高，在压力差的作用下被吸入泵口，填补抛出液体的空间。
U dWGCdX
Ad Ad
X G Gc Gc
1、在X—τ坐标系中根据以上数据描点作图得干 燥曲线
恒定干燥条件下的干燥曲线
2、在干燥曲线上做切线，得到相应的干基含水率X所对 应的干燥速率，在U—X坐标系中做干燥速率曲线。
恒定干燥条件下的干燥曲线
恒定干燥条件下的干燥速率曲线
注意：本实验所作出的图不一定和上图一模一样。
3、C点即为临界湿含量
u1、u2—吸入管、压出管中液体的流速，m/s；
ΣHf—两截面间的压头损失，m。
补充三： 离心泵的特性曲线
特性曲线（characteristic curves）：在固定的转速
下，离心泵的基本性能参数（流量、压头、功率和效 率）之间的关系曲线。
强调：特性曲线是在固定转速下测出的，只适用于 该转速，故特性曲线图上都注明转速n的数值。
（2）根据原理4的公式，按比例定律校合转速后，计算各流 量下的泵扬程、轴功率和效率，如表2：
序号
流量Q’ m3/h
扬程H’ m
轴功率N’ 泵效率η’
kW
%
干燥特性曲线测定 （先实验）
一、实验目的和内容
➢ 目的 • 1. 了解洞道式干燥装置的基本结构、工艺流程和操
作方法。 • 2. 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验
五、原始数据记录及数据处理
（1）记录实验原始数据如下表1：
实验日期： 实验人员： 学号：
装置号：
离心泵型号＝ ，额定流量＝ ，额定扬程＝ ，额定功率＝ 泵进出口测压点高度差H0 ＝ ，流体温度 t ＝
序号
流量Q m3/h
泵进口压力p1 泵出口压力p2 电机功率N电 泵转速n
kPa
பைடு நூலகம்
kPa
kW
r/min
4、转速改变时的换算
Q1
n1
Q2
n2
( ) H1
n1 2
H2
n2
( ) N1
n1 3
N2
n2
(2-6)
三、实验装置
1－水箱；2－离心泵；3－温度传感器；4－泵进口压力传感器；5－灌泵口；6－泵出口 压力传感器；7－涡轮流量计；8-转速传感器；9－电动调节阀；10－旁路闸阀；11－管路 出口阀（实验室本装置无）；
恒定干燥条件下的干燥曲线
物料的含水率： X G Gc Gc
2、干燥速率曲线的绘制
X G Gc Gc
干燥速率曲线：物料的干燥速率随着干基含水率X的变化曲线。
干燥速率U：单位干燥面积、单位时间内所除去的湿分（水分）
质量。
U dWGCdX
Ad Ad
恒定干燥条件下的干燥曲线
恒定干燥条件下的干燥速率曲线
二、基本原理
按干燥过程中空气状态参数是否变化，可将干 燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操 作两大类。若用大量空气干燥少量物料，则可以认 为湿空气在干燥过程中温度、湿度均不变，再加上 气流速度、与物料的接触方式不变，则称这种操作 为恒定干燥条件下的干燥操作。
1、干燥曲线的绘制 干燥曲线：物料的含水率X随着时间的变化曲线。
➢ 6.待毛毡恒重时，即为实验终了，关闭仪表电源，非常小 心地取下毛毡。；
➢ 7.关闭风机，切断总电源，清理实验设备。
五、原始数据记录及数据处理
时间/(min) 绝干物料重/(g) 湿物料重/(g) 干球温度/(℃) 湿求温度/(℃) 干基含水率X （计算得到）
0
105 ℃
烘至
1
恒重
2
得到
3
4
5
……