食品工程原理实验ppt课件

1 结构,2 工作原理,叶轮 轴 612片叶片 机壳等。,蜗牛形通道； 叶轮偏心放； 可减少能耗，有利于动能转化为静压能。,叶轮,机壳,底阀(防止“气缚”),滤网(阻拦固体杂质),由于离心力的作用，泵的进出口出产生压力差，从而使流体流动。,补充一： 离心泵的结构和工作原理,3 工作过程,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。,叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动。,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。,启动前，前段机壳须灌满被输送的液体， 以防止气缚。,离心泵实际安装示意图,补充二：离心泵的主要性能参数 离心泵的主要性能参数有流量、扬程、功率和效率。、 流量 Q （/或m3/） 泵的流量（又称送液能力）是指单位时间内泵所输送的液体体积。 、扬程（米H2O柱） 泵的扬程（又称泵的压头）是指单位重量液体流经泵后所获得的能量。 3 、功率N N电(电动机功率，可测)、N（轴功率，泵轴所获得的功率）、Ne （有效功 率，流体所获得的功率） NeQHg 4 、效率 = Ne/ N,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,泵压头(扬程H)的测定,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； u1、u2吸入管、压出管中液体的流速，m/s； Hf两截面间的压头损失，m。,（2-1）,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。,补充三： 离心泵的特性曲线,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HQ、NQ、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。,1、扬程H的测定与计算 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： 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、效率与计算 = Ne/ N QHg /N,4、转速改变时的换算,(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）； 图1 实验装置流程示意图,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。,四、实验步骤,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 ,（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：,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）,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。 恒定干燥条件下的干燥曲线 物料的含水率：,2、干燥速率曲线的绘制 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。 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,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,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； 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。,四、实验步骤,五、原始数据记录及数据处理,1、在X坐标系中根据以上