【QB轻工标准】 用陶瓷链式干燥器热平衡、热效率测定与计算方法

QB/T 2131-95 日用陶瓷干燥器热平衡、热效率测定与计算方法 1995-06-07发布 1996-03-01实施 中国轻工总会 1 范围 本标准规定了日用陶瓷干燥器的热平衡、热效率的测定与计算方法。本标准适用于日用陶瓷生产过程中，使用热风、各类窑炉及锅炉饱和水蒸气为热源的各种干燥器的热平衡、热效率的测定与计算。对于生产中其他类别的陶瓷坯体的连续式、间歇式、隧道式干燥器的热平衡、热效率测定与计算，也可参照或采用本标准。 2 引用标准 GB/T 1493 热平衡、热效率测定与计算方法 3 术语 3.1 混合物：指干燥器内进行热交换的混合介质。 3.2 试件：指用于测定的干燥器样本。 3.3 绝干质：指不含水分的物质。 3.4 供给热源：指供给干燥器所需热量的热源。 4 计量单位、符号、代号与基本参数 4.1 本标准采用国际法定计量单位（SI）与焦耳。本标准规定1 kcal = 4.186 kJ。 4.2 符号、代号见附录A。 4.3 基准温度：0°C，即T = 273.15 K。 5 测定项目及测定方法 5.1 测定前的准备 5.1.1 测定人员应掌握相关技术及实验规定，熟悉仪器性能，明确测定意义、步骤与方法。 5.1.2 编制测定方案，明确测定人员的岗位分工和测定要求。 5.1.3 准备好测定仪器、仪表，经校准部门校正，使之达到规定的精度，并附有出厂合格证书。 5.1.4 提供干燥器或窑炉的设计、生产及维修记录，并附录B。 5.1.5 根据测定需要，布置测定点，设置测温孔，安装各类测量仪表。 5.2 热平衡方图 5.2.1 在进行热平衡计算时，为防止将热输入和热输出的各项混淆，应采用热平衡方图将测定器的热输入和热输出各项予以标示。见图1。 5.2.2 体系划分：干燥器以箱体外表面为界；各进、出风管以箱体外表面最近点为界；物料以干燥器出口为界；界线以外的均不在体系内。 5.3 测定要求 5.3.1 干燥器应在稳定状态下，连续测定一个完整周期后方可进行测定，总测定时间不应少于一个干燥周期。 5.3.2 测定步骤： 5.3.2.1 首先对干燥器进行试验性测定。 5.3.2.2 测定前应查明干燥器各测点的含水率、器型、质量和混合物的组成方式，以及热源的温度、压力、流速、流量等生产工况。 5.3.2.3 测定项目及方法按表1执行。 5.4 测定结果的计算及分析 5.4.1 测定结果的有效性应进行系统分析，对有误差的数值和计算的项目应进行补充测定和重新计算。 5.4.2 参照第6、7、8章进行物料平衡、能量平衡和热效率的计算。 5.4.3 对计算最终结果进行分析研究，指出问题并提出改进建议，提交计算分析报告。 5.5 记录及报告 5.5.1 绘制测定点分布图，记录所用设备仪器的型号及精度。 5.5.2 实测数据按表A记录。 5.5.3 计算结果按表2、3、4填写。 表1 测定项目及测定方法 1. 热风温度（进/出风口）：使用湿球干球温度计，测定进出风口各处温度。 2. 表面温度（箱体各侧面/顶面/底面）：使用热电偶或半导体温度计，测定箱体各区域平均温度。 3. 物料温度（进料/出料）：使用热电偶，测定进料口与出料口的温度。 4. 干燥器内湿度：使用湿球干球温度计，测定干燥器内部各点湿度。 5. 进/出风口压力：使用压力计，测定风管压力。 6. 风量/流量：使用风速仪或流量计，测定进出风管风量。 7. 物料质量/产量：使用电子天平，测定进料和出料物的质量。 8. 含水率：通过烘干法或计算法测定进出料物料的含水率。 6 物料平衡计算方法 6.1 物料平衡原理 6.2 物料计算公式 - 进料干基质量 $m_{in_dry} = m_{in_wet} / (1 + W_{in})$ - 出料干基质量 $m_{out_dry} = m_{out_wet} / (1 + W_{out})$ - 脱水量 $m_w = m_{in_wet} - m_{out_wet}$ 6.3 收入项与支出项的定义及计算。 6.4 物料平衡方程：$m_{in} = m_{out} + m_{water}$ 7 热平衡计算方法 7.1 热输入 7.1.1 供给热风的热输入：$Q_{in} = m cdot C cdot Delta T$ (其中 $m$ 为热风质量，$C$ 为空气比热容，$Delta T$ 为进出风口温差。)