工業(yè)大學(xué)答題班化工原理實驗復(fù)習(xí)

1、LOGO 2021/2/111 化工原理實驗復(fù)習(xí)化工原理實驗復(fù)習(xí) 2021/2/112 內(nèi)容 流體流動阻力測定實驗流體流動阻力測定實驗 1 離心泵性能特性曲線測定實驗離心泵性能特性曲線測定實驗 2 恒壓過濾常數(shù)測定實驗恒壓過濾常數(shù)測定實驗 3 對流給熱系數(shù)測定實驗對流給熱系數(shù)測定實驗 4 吸收實驗吸收實驗 5 精餾實驗精餾實驗 4 6 干燥實驗干燥實驗 4 7 2021/2/113 一一 流體流動阻力測定實驗流體流動阻力測定實驗 目的目的 流程及儀表流程及儀表 原理原理- 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 操作操作 2021/2/114 一一 流體流動阻力測定實驗流體流動阻力測定實驗 1.1.實驗?zāi)康?1)掌

2、握流體流經(jīng)直管和閥門時阻力損失的測定方 法,通過實驗了解流體流動中能量損失的變化規(guī) 律。 2)測定（光滑管及粗糙管）直管摩擦系數(shù)與雷 諾準(zhǔn)數(shù)Re的關(guān)系,將所得的Re方程與經(jīng)驗公 式比較。【核心目的】 3)測定流體流經(jīng)閥門時的局部阻力系數(shù)。 4)學(xué)會倒U形差壓計、 1151差壓傳感器、Pt100 溫度傳感器和轉(zhuǎn)子流量計的使用方法。 2021/2/115 原理及數(shù)據(jù)處理原理及數(shù)據(jù)處理 Re關(guān)系主要原理主要原理 2 2 u d lp h f du Re 2 )4/(d V u (V,p)i 2021/2/116 流程及儀表 進(jìn)水閥進(jìn)水閥 球閥球閥 閘閥閘閥 倒倒U形差壓形差壓 計計 1151差壓傳差

3、壓傳 感器感器 轉(zhuǎn)子流轉(zhuǎn)子流 量計量計 光滑管光滑管-不不 銹鋼管銹鋼管 粗糙管粗糙管-鍍鍍 鋅鐵管鋅鐵管 均壓環(huán)均壓環(huán) 平衡閥平衡閥連接管路連接管路 與壓差計與壓差計 閥門閥門 落水閥落水閥 排空閥排空閥 2021/2/117 2021/2/118 實驗儀器及相關(guān)參數(shù) 流量（V）-玻璃轉(zhuǎn)子流量計 f ff A gV ACV )(2 20 f f u u V V ,2 ,2 壓差（p）-1511差壓傳感器及倒U型壓差計 溫度（t）-Pt100溫度傳感器,智能溫度顯示儀 2021/2/119 操作 熟悉實驗裝置系統(tǒng); 排總管中的氣泡:打開閥(3)、(5)、(6)、(7)（9）排盡管道 中的空氣,

4、之后關(guān)閥（7）（9）; 排支管中的氣泡; 關(guān)閉閥（6）,打開閥（9）并調(diào)節(jié)流量使轉(zhuǎn)子流量計的流量 示值（轉(zhuǎn)子最大截面處對應(yīng)的刻度值）分別為2、3、 4.、10m3/h,測得每個流量（89個點）下對應(yīng)的光滑 管和粗糙管的阻力（壓差mmH2O）,分別記下倒U型差壓計。 注意:調(diào)節(jié)好流量后,須等一段時間,待水流穩(wěn)定后才能讀數(shù), 測完后關(guān)閉（9）; 關(guān)閉閥（5）,打開閥（6）,測得閘閥全開時的局部阻力。 （流量設(shè)定為2,3,4m3/h,測三個點對應(yīng)的壓差,以求得平均 的阻力系數(shù)）; 實驗結(jié)束后打開系統(tǒng)排水閥（7）,排盡水,以防銹和冬天防 凍。 2021/2/1110 計算示例 根據(jù)t查水的密度、粘度

5、（V, p)i 2 2 f pl u h d Re du 2 0.785 i V u d 4 2 359.81 10 0.03222 0.0413 99820.518 /1000/10 2 1.5 3600 0.518 0.785 um/s （0.032） 4 998 Re1.46 10 0.00114 0.0322 0.518 2021/2/1111 局部阻力系數(shù)的計算 2 2 f pu h 22 2998 9.81 45 10002 2.096/ 9980.649 p m s u 2 1.5 3600 0.649 0.785 um/s （0.0286） 已知V、 p 2021/2/1112

6、 思考題 1) 在對裝置做排氣工作時,是否一定要關(guān)閉流 程尾部的流量調(diào)節(jié)閥（9）?為什么? 2) 如何檢驗測試系統(tǒng)內(nèi)的空氣是否已經(jīng)被排 除干凈? 3) 以水做介質(zhì)所測得的Re關(guān)系能否適用于 其它流體?如何應(yīng)用? 4) 在不同設(shè)備上(包括不同管徑),不同水溫下 測定的Re數(shù)據(jù)能否關(guān)聯(lián)在同一條曲線上? 5) 如果測壓口、孔邊緣有毛刺或安裝不垂直, 對靜壓的測量有何影響? 2021/2/1113 二離心泵性能特性曲線測定實驗二離心泵性能特性曲線測定實驗 目的目的 流程及儀表流程及儀表 原理原理- 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 操作操作 2021/2/1114 2.1.實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?1)了解離心泵結(jié)構(gòu)與特性,

7、學(xué)會離心泵的操作。 2)測定恒定轉(zhuǎn)速條件下(n=const.)離心泵的有 效揚程(H)、軸功率(N)、以及總效率()與有 效流量(V)之間的曲線關(guān)系。 【核心目的- 三條線】 3)掌握離心泵流量調(diào)節(jié)的方法（閥門） 4)學(xué)會軸功率的測量方法:馬達(dá)天平法 2021/2/1115 原理及數(shù)據(jù)處理原理及數(shù)據(jù)處理 主要目的主要目的 He-V, Na-V , -V g uu ZZ g pp He 2 2 1 2 2 12 12 g pp He 12 u1=u2 , Z2-Z10 60 2 81. 9 60 2n PL n MMN 要測數(shù)據(jù): (V,p壓 壓,p真真, n,P砝碼砝碼)i,i=810 注意注

8、意:V取值（取值（Vmax,Vmin:23m3/h) 2021/2/1116 原理及數(shù)據(jù)處理原理及數(shù)據(jù)處理 ii i n n V V 2 )( ii i n n He He 3 )( ii i n n Na Na 轉(zhuǎn)速換算轉(zhuǎn)速換算 (V, He, Na, )i 離心泵典型的特性曲線 V 2021/2/1117 流程及儀表 離心泵離心泵 真空表真空表 壓力表壓力表 馬達(dá)天平馬達(dá)天平 渦輪流渦輪流 量計量計 壓力壓力 變送變送 器器 2021/2/1118 水槽 渦輪流量計 壓力傳感器 泵 真空表 馬達(dá)天平 2021/2/1119 儀表 V -渦輪流量計渦輪流量計,智能流量積算儀智能流量積算儀 p

9、壓 壓- 壓力表 壓力表, 壓力傳感器壓力傳感器 p真 真 - 真空表 真空表, 壓力傳感器壓力傳感器 Na-馬達(dá)天平測轉(zhuǎn)矩馬達(dá)天平測轉(zhuǎn)矩,及轉(zhuǎn)速測定儀及轉(zhuǎn)速測定儀 2021/2/1120 操作 u啟動前啟動前,須灌液須灌液,即向殼體內(nèi)灌滿被輸送的液體。防止即向殼體內(nèi)灌滿被輸送的液體。防止 氣縛氣縛現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 u關(guān)閉出口閥后啟動電機(jī)關(guān)閉出口閥后啟動電機(jī) u逐漸開大閥門逐漸開大閥門 u用出口閥門調(diào)節(jié)流量用出口閥門調(diào)節(jié)流量 u停泵停泵:要先關(guān)閉出口閥后在停機(jī)要先關(guān)閉出口閥后在停機(jī),這樣可避免排出管內(nèi)這樣可避免排出管內(nèi) 的水柱倒沖泵殼內(nèi)葉輪的水柱倒沖泵殼內(nèi)葉輪,葉片葉片,以延長泵的使用壽命。以延長

10、泵的使用壽命。 2021/2/1121 計算示例 21 pp He g 2 60 n Na=9.81 PL 砝碼 NegVHe 100% Ne Na 6 21 0.1100.0396 15.27 998 9.81 pp Hem g （）10 2 3.14 2925 0.7921157.7 60 Na=9.810.4867W 15.65 998 9.8115.27649.9 3600 NeW 100%56.1% 1157.7 649.9 2021/2/1122 3 2938 15.6515.72/ 2925 n VV=mh n 2 2 2938 15.2815.42 2925 n HeV=m n

11、 Vn Vn 2 () Hen Hen 3 () Nan Nan 3 3 2938 11157.91173.4 2925 n NaV=m n 2021/2/1123 思考題 1) 試從所測實驗數(shù)據(jù)分析,離心泵在啟動時為什么要關(guān) 閉出口閥門? 2）啟動離心泵之前為什么要引水灌泵?如果灌泵后依 然啟動不起來,你認(rèn)為可能的原因是什么? 3) 為什么用泵的出口閥門調(diào)節(jié)流量?這種方法有什么 優(yōu)缺點? 4) 泵啟動后,出口閥如果打不開,壓力表讀數(shù)是否會逐 漸上升?為什么? 5) 正常工作的離心泵,在其進(jìn)口管路上安裝閥門是否合 理?為什么? 6) 試分析,用清水泵輸送密度為k3的鹽 水（忽略密度的影響）,在

12、相同流量下你認(rèn)為泵的壓 力是否變化?軸功率是否變化? 2021/2/1124 三三 恒壓過濾常數(shù)測定恒壓過濾常數(shù)測定 目的目的 流程及儀表流程及儀表 原理原理- 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 操作操作 2021/2/1125 3.1.實驗?zāi)康?1)熟悉板框壓濾機(jī)的構(gòu)造和操作方法; 2)通過恒壓過濾實驗,驗證過濾基本原理; 3)學(xué)會測定過濾常數(shù)K、qe、e及壓縮性指數(shù) S的方法; 【核心目的】 4)了解操作壓力對過濾速率的影響; 2021/2/1126 原理及數(shù)據(jù)處理原理及數(shù)據(jù)處理 3.要測數(shù)據(jù): Pmi ,i=1,2,3 (, V)j, j=8 38組組 ) 2 lg()lg()1 (lg 2 00 1

13、r PSK r P K m s m 22 e 2VV VKAKA 2021/2/1127 2 2 E V KApm一定一定 V /V log(2/r0 ) 斜率斜率(1-s) lgpm lgK 2 1 KA 2021/2/1128 流程及儀表 配料槽配料槽 壓力料槽壓力料槽 板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī) 安全閥安全閥壓力表壓力表 壓力定值調(diào)節(jié)閥壓力定值調(diào)節(jié)閥 2021/2/1129 2021/2/1130 操作 配制含CaCO3 8%13%(wt.%)的水懸浮液; 開啟空氣壓縮機(jī); 正確裝好濾板、濾框及濾布。 打開閥（3）、（2）、（4）,將壓縮空氣通入配料槽,使 CaCO3懸浮液攪拌均勻; 關(guān)閉閥（

14、2）,打開壓力料槽排氣閥（12）,打開閥（6）,使料 漿由配料桶流入壓力料槽至1/22/3處,關(guān)閉閥（6）; 打開閥（5）,后打開,打開閥（7）、閥(10),開始做低壓過濾 實驗; 實驗完畢關(guān)閉閥（8）,打開閥（6）、（4）,將壓力料槽剩 余的懸浮液壓回配料桶,關(guān)閉閥（4）,（6）。 打開排氣閥（12）,卸除壓力料槽內(nèi)的壓力。然后卸下濾餅, 清洗濾布、濾框及濾板。 關(guān)閉空氣壓縮機(jī)電源,總電源開關(guān)。 2021/2/1131 思考題 1) 當(dāng)操作壓強(qiáng)增加一倍,其K值是否也增加一倍? 要得到同樣的過濾液,其過濾時間是否縮短了一 半? 2）影響過濾速率的主要因素有哪些? 3）濾漿濃度和操作壓強(qiáng)對過濾常

15、數(shù)K值有何影 響? 4）為什么過濾開始時,濾液常常有點渾濁,而過段 時間后才變清? 2021/2/1132 四四 對流給熱系數(shù)測定對流給熱系數(shù)測定 目的目的 流程及儀表流程及儀表 原理原理- 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 操作操作 2021/2/1133 4.1.實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?1) 觀察水蒸氣在水平管外壁上的冷凝現(xiàn)象; 2)測定空氣或水在圓形直管內(nèi)強(qiáng)制對流給熱系 數(shù); 3)測定蒸汽在水平管外冷凝給熱系數(shù);【核心 目的】 4)掌握熱電阻（偶）測溫方法; 2021/2/1134 原理及數(shù)據(jù)處理原理及數(shù)據(jù)處理 22 11 2211 ln )()( )( w w ww mw TT TT TTTT TT mwi

16、i mwoo ttA TTAQ )( )( )( 12 ttCVQ p 2 2 1 1 2 2 1 1 ln )()( )( tt tt tttt tt w w ww mw P蒸汽 蒸汽 =一定 一定 (V, t1, t2, Tw11,Tw12,Tw13, Tw21,Tw22,Tw23, Ts1, Ts2)i 需要測定的參數(shù)需要測定的參數(shù): : 2021/2/1135 2021/2/1136 流程及儀表 2021/2/1137 儀表 V- 渦輪流量計,智能流量積算儀 T-熱電偶測溫 2021/2/1138 操作 （1）檢查儀表、風(fēng)機(jī)、蒸汽發(fā)生器及測溫點是否正常）檢查儀表、風(fēng)機(jī)、蒸汽發(fā)生器及測溫

17、點是否正常,檢查進(jìn)系統(tǒng)的蒸檢查進(jìn)系統(tǒng)的蒸 氣調(diào)節(jié)閥（氣調(diào)節(jié)閥（7）是否關(guān)閉。）是否關(guān)閉。 （2）打開總電源開關(guān)、儀表電源開關(guān)、（由教師啟動蒸汽發(fā)生器和打開）打開總電源開關(guān)、儀表電源開關(guān)、（由教師啟動蒸汽發(fā)生器和打開 蒸氣總閥（蒸氣總閥（6）; （3）開啟變頻器）開啟變頻器,啟動旋渦氣泵（啟動旋渦氣泵（1）; （4）調(diào)節(jié)手動調(diào)節(jié)閥（）調(diào)節(jié)手動調(diào)節(jié)閥（10）的開度）的開度,閥門全開使風(fēng)量達(dá)到最大閥門全開使風(fēng)量達(dá)到最大; （5）排除蒸汽管線中原積存的冷凝水（方法是）排除蒸汽管線中原積存的冷凝水（方法是:關(guān)閉進(jìn)系統(tǒng)的蒸氣調(diào)節(jié)關(guān)閉進(jìn)系統(tǒng)的蒸氣調(diào)節(jié) 閥（閥（7）,打開蒸汽管冷凝水排放閥（打開蒸汽管冷凝水排

18、放閥（8）; （6）排凈后）排凈后,關(guān)閉蒸汽管冷凝水排放閥（關(guān)閉蒸汽管冷凝水排放閥（8）,打開進(jìn)系統(tǒng)的蒸氣調(diào)節(jié)閥打開進(jìn)系統(tǒng)的蒸氣調(diào)節(jié)閥 （7）,使蒸汽緩緩進(jìn)入換熱器環(huán)隙（切忌猛開使蒸汽緩緩進(jìn)入換熱器環(huán)隙（切忌猛開,防止玻璃爆裂傷人）以防止玻璃爆裂傷人）以 加熱套管換熱器加熱套管換熱器,再打開換熱器冷凝水排放閥（再打開換熱器冷凝水排放閥（9）（冷凝水排放閥度）（冷凝水排放閥度 不要開啟過大不要開啟過大,以免蒸汽泄漏）以免蒸汽泄漏）,使環(huán)隙中冷凝水不斷地排至地溝使環(huán)隙中冷凝水不斷地排至地溝; （7）仔細(xì)調(diào)節(jié)進(jìn)系統(tǒng)蒸氣調(diào)節(jié)閥（）仔細(xì)調(diào)節(jié)進(jìn)系統(tǒng)蒸氣調(diào)節(jié)閥（7）的開度）的開度,使蒸汽壓力穩(wěn)定保持在使蒸汽

19、壓力穩(wěn)定保持在 0.05MPa以下（可通過微調(diào)惰性氣體排空閥使壓力達(dá)到需要的值）以下（可通過微調(diào)惰性氣體排空閥使壓力達(dá)到需要的值）, 以保證在恒壓條件下操作以保證在恒壓條件下操作,再根據(jù)測試要求再根據(jù)測試要求,由大到小逐漸調(diào)節(jié)空氣流由大到小逐漸調(diào)節(jié)空氣流 量調(diào)節(jié)閥（量調(diào)節(jié)閥（10）的開度）的開度,合理確定合理確定36個實驗點個實驗點,待穩(wěn)定后待穩(wěn)定后,分別讀取溫分別讀取溫 度、壓力及流量計上各有關(guān)參數(shù)度、壓力及流量計上各有關(guān)參數(shù); （8） 實驗終了實驗終了,首先關(guān)閉蒸氣調(diào)節(jié)閥（首先關(guān)閉蒸氣調(diào)節(jié)閥（7）,切斷設(shè)備的蒸汽來路切斷設(shè)備的蒸汽來路,關(guān)閉蒸關(guān)閉蒸 汽發(fā)生器（由教師完成）、儀表電源開關(guān)及切斷總電源。汽發(fā)生器（由教師完成）、儀表電源開關(guān)及切斷總電源。 2021/2/1139 計算示例 Tw11Tw12Tw13Tw1Tw21Tw22Tw23Tw2T1T2 冷水 進(jìn) 冷水 出 88.890.976.385.33 80.679.875.178.50 103.5101.113.126.5 22 11 2211 ln )()( )( w w ww mw TT TT TT