快速烘干法（精选5篇）
快速烘干法 篇1
测定土的含水率, 为计算土的孔隙比、液性指数、饱和度以及土的其他物理、力学实验提供必要的数据, 也为桩基承载力和路基压实度提供必要的参数。土中的水分为结合水和自由水, 结合水在温度为150℃时才开始蒸发, 而自由水在达到100℃时已经开始变成气体[1]。我们测土中的含水率主要是测其自由水的百分含量, 由于砂土、粉土大部分为自由水, 可以尝试采用快速烘干法测含水率。
1 标准烘干法
标准烘干法是将有机质含量少于5%, 质量在15 g~30 g的土样放入105℃~110℃的电热烘箱中烘到恒值时, 所失去的水分和达恒重后的干土质量比值, 采用百分数表示。其中砂性土不少于6 h, 粘性土不少于8 h。采用公式ω= (m/md-1) ×100%[1,4]计算。采用这种方法测得的结果很准确, 但是耗时多, 为了快速控制、分析岩土工程试验的影响因素, 提高工程进度, 除了采用微波法[2]外我们也可以采用快速烘干法测定土的含水率。
2 快速烘干法测土的含水率的实验研究
经过多次实验优选对比, 初步选定温度控制在135℃±1℃, 烘干时间为90 min, 这种方法定义为快速烘干法。对比试验用的是砂土、粉土, 要求有机质含量在5%以内。
2.1 实验仪器和原料
本次试验采用的实验设备是101-A型电热鼓风干燥箱, 技术参数:电源功率2 k W, 温度范围0℃~300℃, 灵敏度±1℃。
本实验采用30组实验样品, 取样地点:江苏徐州市、安徽灵璧县、山东单县。应当注意的是:砂土的质量控制在30 g~40 g。对烘干后的试样应该先放在干燥器中冷却后再称量。
2.2 试验设计
把试验样品放到温度控制在135℃±1℃的电热鼓风干燥箱, 分别称取在烘到60 min, 90 min, 120 min的干土质量, 计算含水率, 与标准烘干法对比, 得到最佳的烘干时间。
2.3 快速烘干法与标准烘干法的实验数据对比分析
%
从实验结果表1和图1可以看出, 采用135℃测定含水率时, 选择90 min的烘干时间与标准烘干法测得的数据基本吻合, 误差保持在0.5%以内, 采用快速烘干法能大大节省时间, 工作效率是标准烘干法的6倍, 其效率提高十分明显。
2.4 实验结果的回归分析[3]
设y, x分别为标准烘干法和快速烘干法的含水率, y', x'为其算术平均值, 假定y与x的关系式为:y=a+bx。
标准烘干法与快速烘干法的关系式为:
其线性相关系数为:
剩余标准相关系数为:
离散系数为:
由此可见, 用快速烘干法测定粉土、砂土的含水率, 换算到标准烘干法的数值, 能够满足精度的要求。
3 在实际工程的应用[5]
取被测试样的粉土, 按照工程要求测定最优含水率和最大干密度, 测得土的风干含水率是5%, 用塑限含水率估计最优含水率为15.0%, 分别取2 000 g风干土共5份, 按10.0%, 12.0%, 14.0%, 15.0%, 18.0%加水控制其含水率, 击实实验样品最终获得5组含水率指标和湿密度指标并推导其干密度。测得结果:含水率分别是8.9%, 10.0%, 11.9%, 14.1%, 15.5%, 干密度 (单位g/cm3) 分别是:1.71, 1.77, 1.81, 1.88, 1.76, 最大干密度是1.88 g/cm3, 最优含水率15.1%。完全符合实验测试要求, 在本次工程中取得了良好的效果。
4 结语
由上面的对比实验数据和实际应用知, 采用快速烘干法测结合水比较少的砂土和粉土含水率是可行的, 能大大提高工作效率, 有资料提供了微波法快速测土的含水率, 时间只是10 min左右[2], 但是由于微波炉的体积小, 可测的土的数量少, 而快速烘干法可以一次测多个土的含水率, 我们可以根据具体的情况选择具体的测试方法。
摘要：通过试验研究, 阐述了快速烘干法测定土的含水率的试验方法步骤, 并将快速烘干法与标准烘干法的实验数据进行了对比分析, 指出采用快速烘干法测定土的含水率是可行的, 并且能够提高工作效率。
关键词：快速烘干法,含水率,试验
参考文献
[1]张钦喜.土质学与土力学[M].北京:科学出版社, 2005.
[2]李忠.微波炉法测定土样含水率实践初探[J].广东土木与建筑, 2002 (5) :53-54.
[3]龙永红.概率论与数理统计[M].北京:北京高等教育出版社, 2001.
[4]GB/T 50123-1999, 土工试验方法标准[S].
[5]张留俊, 王福胜, 李刚.公路地基处理设计施工实用技术[M].北京:人民交通出版社, 2004:21-22.
中考作文快速构思法 篇2
那么，快速构思应当怎样进行呢？从总体上说，首先要弄清题目要求，然后根据要求，打开记忆的大门，搜寻出平时生活中积累的各种信息(包括生活经历、见闻、知识、情感等)；调动各种形式的思维，积极展开联想和想像，初步确定中心与题材；其次，展开多角度、多层次思考，选择最佳角度表现中心，并据此改造、丰富材料，提炼立题；最后，根据主题和题材的关系，对全文的布局做到有序、有旨、有特点，先写什么，后写什么，详写什么，略写什么都应该想清楚，构思布局应力求做到新颖，精巧。
当然，因作者的个性不同，构思的方法也就各具特色。下面是在实践中常用的构思方法，与各位探讨。
1、片断组合法。
这种构思方法，就是在题目规定的范围内，选择几个生动的、典型的人物生活片断，或事件情节片断，或景物描写片断，把它们有机地组合起来，共同表现一个主题。用这种方法写人记事，可以在较短的篇幅内，立体地、多角度地表现人物、叙述事件、描写景物。片断组合的构思，可以给作者留有广阔自由创造的天地，使思路开阔，纵横驰骋。但片断组合，绝不是大拼盘，应做到所选择的片断符合文章中心的需要，所写片断应始终围绕中心展开。同时，各个片断应各具情态，各有侧重，以期达到“众星捧月”的艺术效果。
2、虚实相映法。
要反映丰富多彩的社会生活，我们不可能面面俱到，有时需要对描写对象作直接的正面描写，有时则需要对描写对象作间接的侧面描写。前者称为“实”，后者则称为“虚”。“实”和“虚”是相对的，写“实”显得厚重，写“虚”显得空灵，“虚”“实”相衬则形神兼备，既可使人感到具体实在，可触可摸，又可收到气氛浓烈的效果。此法最适于抒情文体。
3、信息提取法。
行文中，有时会碰到思路阻塞现象，这时候，就要迅速唤醒记忆中的各种有关信息。初中生活，缤纷多彩，一定给你留下了许多美好的、难忘的记忆。选取其中给予自己印象最深的事例铺展开来，一定会迅速打开思维的闸门，使思维流程快速运行。张开感觉之网，入微就有辉煌。
4、对比反衬法。
对比反衬，是将对立的人物、事件、景物放在一起，通过它们的差异来说明问题的一种写作构思技法。它与烘云托月法很相似，不同的是，烘云托月是用同类或相近的人、事、景来衬托，属于正衬；而对比反衬，是用相反或相对立的人、事、景来对照，属反衬。运用对比反衬法构思，目的是使对比中的立体得到强调与突出，它从相反相逆的角度将两种物体进行对照比较，以形成十分鲜明的反差烘托，因而具有较强的感染力和战斗力。如用冷清萧条的景物，反衬欢乐喜悦的感情；以外界喧闹的气氛，反衬内心寂寞的心理。
5、彩线串珠法。
彩线串珠，就是作者在处理安排材料时，选取一个最能体现文章主旨的事物作为贯穿全篇的彩线，将一组精选的材料(珍珠)连缀成篇的构思方法。作为“串珠”的“彩线”，可以是物、可以是事，也可以是一种思想感情，只要能够体现题材之间的内在联系，体现文章的主题思想即可。
6、尺水兴波法。
“文似看山不喜平”，说的是写文章好比观赏山峰那样，喜欢奇势迭出，最忌平坦。如果说，山之妙在峰回路转，水之妙在风起波生，那么行文之妙则在于起伏曲折、跌宕多彩。因为平铺直叙的文章，往往让人感到呆板、单调、乏味。行文时，采用跌宕起伏、曲折多变的文势，这种在有限的篇幅里把事情说得引人入胜、起伏曲折的谋篇技巧，就叫做“尺水兴波”法。
烘干机迎来快速发展的黄金年代 篇3
当前农机化发展进入升级换挡新阶段。 2005年,安徽省第一家烘 干机制造 企业———合肥金锡机械有限公司挂牌成立,其产品受到农民青睐。 接下来的十年,安徽省烘干机生产企业如雨后春笋般地发展起来,技术不断创新、产品不断完善,截至2014年底,安徽省烘干机生产企业增加到23家, 是清一色的民营企业, 产品从烘干量2吨—100吨有近百个型号,去年的生产量超过5000台。
烘干机的上市吊起了农民的味口。 他们知道使用粮食烘干机械,不仅确保粮食安全生产,还提高了粮食品质和效益。 基于这种认识,烘干机的发展便势不可挡。
生产上需要,是烘干机发展的第一要素。 以小麦生产为例, 过去农民把收、种作为小麦生产的关键环节。 每到收获季节,农民像打仗一样紧张。 成熟的麦子早一天收割就是实实在的果实, 晚一天收割,遇到连阴雨,小麦可能会发生霉变,损失严重甚至化为乌有。 民谣说:“ 小麦生长230天( 即小麦生长期) , 收多收少在两端, 种时有个好墒情,收时有个好晴天。 ”农民把丰收的希望寄托在老天。 随着农机化的快速发展, 旧民谣变成新民谣: “ 小麦生长230天 , 收多收少在两端,种时使用精量播,收时使用大联合。 ”民谣反映了时代的进步和变迁,标志着农业由传统的生产方式向机械化生产方式跨越。 这也表明农民对农机作业的需求越来越迫切,农机应用越来越广泛,机械化在建设现代农业中的支撑作用越来越明显。
经济上可能,同样是烘干机发展的重要因素。 农民口袋里有了钱, 便把农机化向高层次推进,购买使用烘干机械,逐步摆脱种田完全依靠天的状况。 合作社、种粮大户、粮食加工大户成为购买烘干机的主体。 安徽省农机部门全力支持烘干机的发展, 早在2005年就列入安徽省农机补贴非通用目录,实行最高限额30%的补贴。 在烘干机发展过程中不断调整政策,由按台补贴调整为按吨位补贴之后,进而实行全额补贴。 烘干机发展较快的怀远县,2007年增加6台,2014年增加142台。 全省烘干机由每年增长十几台, 逐步发展到上百台,去年一跃增长超过千台。 烘干机总拥有量超过了6000台。
使用效益高也是烘干机发展加快的关键因素。 最早购买使用烘干机的枞阳县曾多次测算: 一台烘干机一天可将20吨水稻水分从30个点降到16个点,烘干成本500元,而人工翻晒到同样的水平,则需要400m2的晒场和8个劳动力进行3个晴天的翻晒, 仅人工费用就超过1200元。 现在的粮食烘干企业,直接从田里把粮食收走, 烘干后出售,效益相当可观。
用RCO法处理汽车涂装烘干废气 篇4
1 前言
随着陶瓷蓄热技术的发展和应用, 国外先进的涂装生产线和“有机废气”治理技术被同时引进国内, 汽车涂装烘干废气的处理较多地采用了陶瓷蓄热式直接燃烧处理技术 (RTO法) 。该方法采用较为经济的液化气、天然气或者柴油等做为废气处理设备的辅助加热能源, 处理温度能够稳定达到有机污染物分解氧化所要求的温度 (800℃左右) 。烘干废气经处理后, 各项污染物排放指标能够达到GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准要求。
近年来, 陶瓷催化剂的研究在陶瓷蓄热技术基础上获得了发展。同时, 随着汽车市场价格竞争的加剧, 汽车涂装业对制造成本的关注度也日益提高。由于RTO开始工作前需预先被蓄热床加热到800℃, 工作过程中要保持燃烧室温度在6 0 0~8 0 0℃, 这不但使RTO设备外壳需要更厚的保温层, 也需要更多的蓄热体, 而且在工作中由于排气温度较高而需消耗更多的能源。由此, 人们开始将催化氧化技术和蓄热技术结合起来, 开发并应用了蓄热催化氧化 (RCO) 法, 对有机物进行分解处理, 即通过催化剂的作用, 使废气处理温度降到300~500℃。
这一成果在实际蓄热式催化氧化 (RCO) 应用过程中取得蓄热式热能氧化 (RTO) 了理想的效果。溶剂回收
汽车涂装VOC浓缩系统烘干废气中的有害成分主要包括溶剂型油漆使用的有机溶剂、稀释剂和流平剂在油漆成膜过程中挥发出来的有机物 (VOCs) 。一般溶剂型涂料烘干室排出的废气温度在120~140℃之间, 废气中有机污染物 (主要是芳烃类、酯类和醇类等物质) 的沸点集中在140~150℃之间, 废气中不含易使催化剂失效的磷、砷、铅、锌等有毒物质, 这为利用催化剂降低反应温度、减少能源消耗提供了有利条件。
在工业生产中, 有机污染物的处理方法主要有吸收脱附 (溶剂回收) 法、蓄热式直接燃烧氧化法和蓄热式催化氧化法等。对于浓度较低的大风量有机废气, 需要先进行浓缩处理, 然后再利用上述3种方法中的1种对其进一步处理。表1列出了不同治理方法适用的废气流量和VOC含量的范围。
RCO是在RTO基础上发展起来的处理有机污染物的技术, 两者的比较见表2。
2 RCO催化氧化处理有机污染物的原理
催化氧化是典型的气-固相反应, 其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化氧化过程中, 催化剂表面的吸附作用使反应物分子富集于催化剂表面, 催化剂降低活化能的作用加快了氧化反应的进行、提高了氧化反应的速率。在特定催化剂的作用下, 有机废气中的有机污染物在较低的起燃温度下发生无焰氧化燃烧, 氧化分解为CO2和H2O, 并放出大量热能。其反应原理如下。
O2+还原态催化剂250~350氧化态催化剂
CnHm+氧化态催化剂250~350℃还原态催化剂+CO2+H2O+热量
+H2O↑+热量
研究表明, 对碳氢化合物的氧
表1不同治理方法适用的废气流量和VOC含量的范围
处理方法
化反应具有催化作用的多数是过镀元素及其氧化物, 催化活性由大到小的顺序为:
图1是用Pt-Al2O3催化剂处理H2、CO、CH4和溶剂类碳氢化合物 (HC) 的转化率温度曲线。由曲线看出, H2在38℃即有显著氧化, 在150~260℃可得高的转化率;其次是CO, 在150℃显著氧化, 到2 8 8~4 2 7℃有高的转化率;大多数溶剂类碳氢化合物的转化率分布在一个狭条的范围内, 在200~230℃时有显著的催化活性, 到350~450℃时达到高的转化率;催化活性最差的是甲烷, 到350℃才开始显现活性, 达到90%的转化率要600℃高温。
图1表明, 不同种类的碳氢化合物的氧化反应有不同的活化能值。除了H2、CO较易催化氧化而CH4较难催化氧化外, 大多数溶剂类挥发性碳氢化合物的催化氧化活性是差不多的。不同种类挥发性有机物的
催化氧化活性顺序为:
醇>醚>醛>烯烃>芳烃>酮>酯>石蜡油。
3 污染物催化氧化后气流的温升
有机物质的催化氧化反应放出热量, 使气体温度上升, 温升值可用下面公式计算:
式中, △t为反应温升值, ℃;W为废气中有机物排放量, kg/h;△H为有机物质的燃烧热, kcal/g (1 kcal=4.18 J) ;Q0为废气排放量, Nm3/h;C为空气比热, C=0.31kcal/ (Nm3·℃) 。
部分有机物质的燃烧热见表3。当不能确定有机物的详细组分时, 可按△H=10 kcal/g估算。
在本文的生产设备满负荷生产的情况下, 烘干室的排出废气温度为140℃, 进入RCO时的温度为120℃, 经预热后温度约为270~310℃, 催化氧化反应后废气温度可升至370~410℃。依靠有机污染物催化氧化释放的热量即可维
表2 RCO与RTO的比较项目
废气燃烧状态在高温火焰中停留在催化剂表面无焰燃烧蓄热体空速/h-1
优点
适用范围广, 工艺操作简单, 温度高, 气体扩散快。在处理含有机硫、有机氮及重金属的有机废气时, 可以避免催化剂中毒
比直接燃烧法节约25%~40%运行费用, 不需要过剩氧量, 适用范围较广, 很少产生NOx和SOx, 不受水气含量影响, 操作安全性好。允许的有机废气浓度范围为100~10 000 mg/Nm3, 比较适合大流量、低浓度的有机废气净化处理
缺点
燃料耗量大, 设备投资较大, 产生一定量的NOx和SOx。蓄热体耐温需高于1 000℃。过剩氧量超过理论氧量的40%~200%
催化剂的选择需与处理对象相吻合, 处理成分复杂的废气时效果不理想。废气有机物浓度过高时会造成催化剂超温
表3部分有机物质的燃烧热 (△H) kcal/g
物质名称化学式△H物质名称化学式△H
10.0110.1610.27
正丁醇C4H108.81甲苯C7H8二甲苯C8H10甲醛CH2O4.55联苯C12H109.83
9.76环巳烷C6H1211.16
持RCO运行需要的温度。
4 RCO设备工作原理
4.1 启动阶段
RCO工作原理见图2。按下“启动”按钮, 系统自动进入“预吹扫”程序, 电动阀EV06、EV08立即打开, EV01、EV04、EV05开启, EV02、EV03、EV07处于关闭状态, 风机F1、F2启动并以变频器控制的频率40 Hz运行。RCO设备总的吹扫时间为12 min, 工作中, EV01、EV04与EV02、EV03切换阀根据PLC程序每隔3 min自动切换, 交替吹扫两组床体EV05每次同步打开30 s后自动关闭, 保证反吹管路也同步得到吹扫。
预吹扫后, 设备进入“点火升温”状态。此时EV01、EV02、EV03、EV04、EV05按固定时间间隔及次序自动切换运行。燃烧器自动检测液化气的高、低压力是否在设定值2.5~5.0 mbar (1 mbar=100 Pa) , 如正常则自动点火并全功率 (大火) 工作, 此时风机F1、F2全功率运行, 两组催化床和蓄热床的温度根据阀门切换交替提升。当任一催化床室温度提升到330℃后, 废气阀EV07开启, 新空气阀EV08关闭, 废气逐步导入催化床, 催化燃烧器开始起燃。因设备故障或检测条件未满足等造成“点火失败”时, 设备自动进入“中途吹扫”程序, 吹扫12 min后燃烧器重新点火开始正常工作。
4.2 正常工作阶段
任一催化床室温度提升到330℃后, 设备进入“催化工作”状态, 废气阀EV07开启、新空气阀EV08关闭, EV01、EV02、EV03、EV04、EV05按固定时间间隔及次序自动切换运行。有机废气由蓄热床A底部流入, 与蓄热体充分热交换后进入催化床A, 温度高于起燃温度开始进行催化反应, 经燃烧室后进入催化床B进行催化反应, 而后进入蓄热床B, 与蓄热床B进行热交换, 将废气氧化后所携带的热量储存在催化床B和蓄热床B内。
倒床间隔根据废气中有机物的浓度及其分解后产生的热量多少进行设定, 并写入PLC程序。倒床间隔既要考虑节约助燃燃料, 又要考虑蓄热床温度要求, 可以根据实际运行情况进行调整。一般设定在2~5 min的范围内, 本设备设定为每隔3 min倒床一次。
当达到间隔周期3 min时, 切换阀门自动切换, 进气阀B (EV02) 开启、进气阀A (EV01) 关闭, 排气阀B (EV04) 关闭、排气阀A (EV03) 开启, 有机废气由蓄热床B底部流入, 与蓄热体充分热交换后进入催化床B, 温度高于起燃温度开始进行催化反应, 经燃烧室后进入催化床A进行催化反应, 而后进入蓄热床A, 与蓄热床A进行热交换, 将废气氧化后所携带的热量储存在催化床A和蓄热床A内。正常工作状态下, 两组床体交替工作, 使废气得到处理。
4.3 工作结束状态
按下操作“停止”按钮, 设备进入“停止吹扫”状态。此时, 废气阀EV07关闭, 新空气阀EV08开启, 风机由PLC程序控制进入低频率运行状态, 程序自动检测两组蓄热床温度是否低于200℃, 如高于此温度则反复吹扫冷却, 如低于此温度则进入停车程序。根据PLC安全停车程序, 自动依次关闭燃烧器, 关闭风机F2、F1, 关闭气动阀EV01、EV02、EV03、EV04、EV05, 关闭电动阀EV06、EV08, 设备回复到初始状态。
4.4 其他工作状态
当催化床及燃烧室温度低于330℃时, 燃烧器将自动点火并以小功率工作;当催化床温度高于400℃时, 新空气阀EV08将自动开启, 自动稀释VOC气体浓度以降低系统温度;当催化床温度过高, 达到催化剂载体产品推荐的保护温度480℃时, 在EV08开启的基础上, 废气阀EV07将关闭, 同时给烘干室控制系统传输信号, 打开废气排空阀将废气直接排放, 使RCO设备快速冷却到工作温度范围内。
5 RCO运行效果
5.1 RCO处理污染物的调试运行效果
表4为环境监测站用GC-14A气相色谱仪检测的RCO设备调试数据。调试运行风量为3 060 Nm3/h, 据此可计算出污染物的排放速率见表5。
5.2 RCO处理污染物的验收监测数据
RCO设备运行稳定后, 由市环保局进行了验收监测, 具体结果见表6。检测数据表明, RCO处理汽车涂装烘干废气的效果非常好。汽车涂装烘干废气中主要污染物二甲苯在处理前排放浓度超标, 处理后排放浓度和排放速率均稳定达标, 满足GB 16297—1996《大气污染物综合排放标准》和环境影响评价书的要求。
5.3 RCO与传统RTO设备能耗比较
不论是RCO设备还是RTO设备, 排放出口的气体温度总比进口的温度高。另外, 气体排放带走一部分热量, 设备外表散热也要损耗一部分热量。因此, 要维持设备所需的有机物氧化反应温度, 必须补充热量使系统热量平衡, 为系统提供热量的是废气中有机物氧化释放的热量和燃料的助燃热量。
分析设备各单元的温度变化情况, 可以了解设备的热量损耗情况, 尤其是通过废气排放的温度可以计算出排放带走的热量, 以比较不同设备的助燃燃料的消耗水平。
(1) RCO设备运行的温度数据
表7列出有代表性的一个工作日的RCO设备运行的温度数据。从表中看出, 开机后, 吹扫12 min点火, 40 min后设备催化床温度达到300℃并开始处理废气。对RCO设备而言, 有机物催化氧化释放的热量基本上可以满足系统的热量维持要求。蓄热床工作温度为160℃左右, 催化床工作温度为320℃左右, 排气温度为130℃左右。表8列
采样时间监测结果净化效率评价年月日时
处理前未检出0.012 40.872 1未检出未检出2.916 2
未检出未检出达标
未检出未检出达标
未检出未检出达标
出了RCO设备工作状态下工同工作日的各单元温度的情况。
(2) RTO设备运行的温度数据
表9是采集1个典型工作日的RTO运行数据的分析比较结果。由表9记录可知, RTO燃烧室工作温度为840℃, 蓄热室的工作温度为3 3 0~5 5 0℃, 排气温度平均约为240℃。
5.4 RCO和RTO燃料消耗分析对比
燃料助燃的时间与废气中有机污染物的浓度和废气本身的温度有关。有机污染物浓度低, 则燃烧器助燃时间长、燃料消耗多。RCO和RTO运行时的燃料消耗情况见表10。由表10看出, 处理相同量的汽车涂装烘干废气, RCO比RTO每年节省40多万元。
6 结论
(1) 汽车涂装使用的溶剂型涂料在烘干时产生的挥发性有机污染物主要是二甲苯、非甲烷总烃和酯类等有机溶剂类碳氢化合物。
(2) 汽车烘干废气从洁净的烘干室内排出, 不含使催化剂中毒的物质, 其VOC排放浓度非常适合采用RCO法处理。
(3) 挥发性有机物的直接氧化温度在650~800℃, 催化氧化温度为250~350℃, 在350~450℃可得到高的转化率。
(4) 设备运行数据表明, 烘干废气经RCO处理后, 各项有机污染物指标均稳定达到GB 16297—1996《大气污染物综合排放标准》要求。
(5) RCO系统与传统的RTO系统相比, 具有工作温度低、助燃燃料
快速烘干法 篇5
关键词：含水量,烘干法,酒精燃烧法,微波炉烘干法
1 概述
微波是一种高频率的电磁波,具有反射性——遇金属反射;穿透性——可穿透玻璃、陶瓷、纸质等器具;吸收性——被含水的食物吸收。微波炉的设计则有效地利用微波特性,由磁控管所产生的2 450 MHz/s的振荡频率快速振荡食物内水、脂肪、蛋白质、糖等极性分子,因分子之间碰撞而迅速产生摩擦热,快速加热食物。微波炉作为一种家用厨房设备已普及到寻常百姓家,其方便快捷的特点得到了大众的认可。如何使微波炉发挥更大的作用,围绕这个问题参照JTJ 051-93公路土工试验规程对微波炉在含水量试验方面进行了深入研究,得出了用微波炉烘干法测定细粒土含水量在工程建设中是适用的。
2 微波炉烘干法测定含水量与酒精燃烧法和烘干法测定含水量的比较
通过对不同土质进行颗粒分析和塑性指数的测定确定土质类别,进行击实试验确定土的最佳含水量,然后对土样最佳含水量和最佳含水量±2%,±4%五个不同含水量分别用微波炉烘干法、酒精燃烧法和烘干法对土样进行测定,试验结果见表1,表2。
液限:28 塑限:18 塑性指数:10 最佳含水量:10.1%
液限:24 塑限:15 塑性指数:9 最佳含水量:9.2%
3 试验结果分析
以烘干法为标准试验方法,酒精燃烧法、微波炉烘干法试验含水量与其比较,其结果见表3,表4。
液限:28 塑限:18 塑性指数:10 最佳含水量:10.1%
液限:24 塑限:15 塑性指数:9 最佳含水量:9.2%
3.1 酒精燃烧法测定含水量与烘干法测定含水量的比较
从表1,表2可以看出,烘干法测定细粒土含水量做一个试样耗时约5 h～8 h,而酒精燃烧法测定细粒土含水量做一个试样耗时约30 min～45 min。显然,酒精燃烧法与烘干法在对试样进行含水量测定时耗时烘干法是酒精燃烧法的10倍左右,这是在工程建设中试验人员不愿采用烘干法检测含水量的最主要原因。
3.2 微波炉烘干法与酒精燃烧法测定含水量的比较
3.2.1 试验结果
烘干法为试验细粒土含水量的标准方法,从试验记录结果分析可以看出,测定细粒土含水量值酒精燃烧法其结果略低于烘干法0.1%～0.5%,微波炉烘干法其结果略高于烘干法0.1%～0.5%。由此可以说明,微波炉烘干法测定细粒土含水量其对水分的驱除程度远远高于酒精燃烧法。
3.2.2 试验效率的比较
通过表1,表2含水量试验结果分析不难看出,微波炉烘干法测定含水量试验3 min的检测结果较(3+5) min的检测结果存在0.1%～0.3%的差值;(3+5) min的检测结果较(3+5+5) min的检测结果存在0%～0.02%的差值;5 min的检测结果较(5+5) min的检测结果存在0%～0.03%的差值;(5+5) min的检测结果较(5+5+5) min的检测结果存在0%～0.02%的差值,因此得出结论:采用微波炉烘干法测定细粒土含水量的时间定为5 min是既经济又适用的。
酒精燃烧法测定含水量试验时间为30 min～40 min,微波炉烘干法测定细粒土含水量的时间为5 min,显然,微波炉烘干法测定含水量其效率是酒精燃烧法的6倍～8倍。用微波炉烘干法测定细粒土含水量可以大大提高试验效率。这在工程建设中对提高工程的施工进度是大有好处的。
3.2.3 试验成本的比较
做试验用的微波炉功率为800 W,试验一个土样耗时按5 min计算(目前唐山市电价每度为0.5元左右),试验费用为0.5×5×800/(1 000×60)=0.034元。
酒精目前市场价格为2元/500 mL,用酒精燃烧法测定含水量做一个土样大约需酒精50 mL,试验费用为0.2元。
从试验费用分析可知:微波炉烘干法测定细粒土含水量仅为酒精燃烧法的1/6,大大降低了试验成本。
3.2.4 试验安全性比较
酒精燃烧法测定含水量需要用酒精,酒精属于易燃产品,其存放应置于阴凉干燥通风的地方且必须注意防止明火。酒精燃烧法测定含水量在试验过程中因酒精的燃烧产生火焰,因此试验现场必须采取防火措施,且远离易燃、易爆物品以免发生火灾。
微波炉烘干法测定含水量较酒精燃烧法测定含水量其安全系数则大大提高。
3.2.5 微波炉烘干法测定含水量的适用范围
通过以上几种土质的检测,对于酒精燃烧法测定含水量适用的细粒土微波炉烘干法均适用。
4 微波炉烘干法测定含水量注意事项
1)在试验前应先将微波炉运转1 min～2 min,然后再进行试样含水量的试验,目的是检测微波炉是否工作正常。2)试验用试样必须用瓷盘或坩埚盛放,因为从微波炉的工作原理看,它是利用微波的特性使分子迅速运动摩擦达到加热的目的。如果用铝盒或铁盒则会产生电火花造成危险,影响人身和财产安全。因此在试验过程中必须应用瓷盘或坩埚作为盛样器具,以保证试验安全。3)微波炉烘干法检测试样含水量在检测完一个试样后,应打开门冷却至室温后再进行下一个试样的试验,如连续试验微波炉的运转时间不得超过25 min。因为微波炉的玻璃盘长时间在高温环境下工作,玻璃盘的温度势必很高,在这种情况下放入温度低含水量较高的试样时,微波炉的玻璃盘受热胀冷缩的影响会造成炸裂,破坏设备,危及人身安全。
5 微波炉烘干法测定含水量的应用前景
作为检测细粒土含水量的一种方法,微波炉烘干法在工程试验检测工作中虽然尚未普及,但作为一种试验方法在当今快节奏的社会发展中必将发挥越来越重要的作用,具有广泛的应用前景。
参考文献
[1]JTJ 051-93,公路土工试验规程[S].
[2]JTJ 057-94,公路无机结合料稳定材料试验规程[S].
[3]CJJ 1-90,市政道路工程质量检验评定标准[S].
[4]GB/T 50123-1999,土工试验规程[S].