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确定电加热烘干机适宜穿透风速的试验研究
- 2021-12-20-
  为了了解材料层穿透风速对材料加热速度和温度分布均匀性的影响,在其它条件下,对物料层平均穿透风速对物料加热速度和物料层温度分布均匀性的影响进行了单因素实验研究,以找出电加热烘干机适宜的穿透风速范围。

  试验时,远红外电热管功率为9kw,材料层厚度为150mm,测量远红外电热管附近、中间和远处材料层中材料的温升。试验表明,当物料层通风速度较小时,靠近电热管的物料温度上升较快;加热后,内层和外层之间的温差逐渐增大。加热20min后,温度缓慢升高,随着时间的延长,内外层温差逐渐减小。这是因为在加热开始时,根据负二次定律,辐射能量随着辐射距离的平方而减小,导致材料内层温度迅速升高,内外层温差较大;加热20分钟后,材料内层的温度逐渐趋向于在此条件下可加热的较高温度。此时,热空气主要与中、外层材料进行热交换,导致中、外层材料温度不断升高,使内外层温差逐渐减小,可见,当采用电加热烘干机进行加热干燥时,物料在加热段的停留时间有一个合理的值,加热时间短,内外层温差大,加热不均匀;如果加热时间过长,材料温升不明显,浪费能源。为了研究材料层的穿透风速x(M/s)对内部材料温升速率和内外层温差的影响,选择y和y作为试验指标。Y为材料内层在30min内的温升速率,单位为℃/min;y为内外层温差,材料温度分布的均匀性指标,单位为℃。

  随着材料层平均穿透风速的增大,材料层内部温度的升高变慢,内外层温差变小。这主要是因为当穿透风速增加时,热交换加强,气流及时将内层热量传递到外层材料。因此,内层的温升变慢,内层和外层之间的温差变小。显然,当穿透风速较高时,物料受热均匀,但升温太慢,不利于电加热烘干机的干燥。对于一定厚度的材料层,废气带走的热量较多,热利用率较低,能源浪费较大,如果穿透风速很小,内部材料加热很快,容易过热,因此,综合考虑,材料层的平均穿透风速范围应为0.25~0.45m/s。

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