化原理實驗解析

化原理實驗解析第1頁/共43頁內(nèi)容流體流動阻力測定實驗1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3對流給熱系數(shù)測定實驗4吸收實驗5精餾實驗46干燥實驗47第2頁/共43頁一流體流動阻力測定實驗?zāi)康牧鞒碳皟x表原理-數(shù)據(jù)處理

操作第3頁/共43頁一流體流動阻力測定實驗1.1.實驗?zāi)康?)掌握流體流經(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)λ與雷諾準(zhǔn)數(shù)Re的關(guān)系，將所得的λ~Re方程與經(jīng)驗公式比較?！竞诵哪康摹?)測定流體流經(jīng)閥門時的局部阻力系數(shù)ξ。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。第4頁/共43頁原理及數(shù)據(jù)處理λ~Re關(guān)系主要原理(V，△p)i第5頁/共43頁流程及儀表進(jìn)水閥球閥閘閥倒U形差壓計1151差壓傳感器轉(zhuǎn)子流量計光滑管-不銹鋼管粗糙管-鍍鋅鐵管均壓環(huán)平衡閥連接管路與壓差計閥門落水閥排空閥第6頁/共43頁第7頁/共43頁實驗儀器及相關(guān)參數(shù)流量（V）-玻璃轉(zhuǎn)子流量計壓差（Δp）-1511差壓傳感器及倒U型壓差計溫度（t）-Pt100溫度傳感器，智能溫度顯示儀第8頁/共43頁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，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（8~9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。第9頁/共43頁計算示例根據(jù)t查水的密度、粘度（V,

△p)i第10頁/共43頁局部阻力系數(shù)的計算已知V、△p第11頁/共43頁思考題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λ~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λ~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?第12頁/共43頁二離心泵性能特性曲線測定實驗?zāi)康牧鞒碳皟x表原理-數(shù)據(jù)處理

操作第13頁/共43頁2.1.實驗?zāi)康?)了解離心泵結(jié)構(gòu)與特性，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(η)與有效流量(V)之間的曲線關(guān)系?！竞诵哪康?---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)天平法第14頁/共43頁原理及數(shù)據(jù)處理主要目的He-V,Na-V,η-Vu1=u2

,Z2-Z1≈0要測數(shù)據(jù)：(V，p壓，p真，n，P砝碼)i，i=8~10

注意：V取值（Vmax，Vmin:2～3m3/h)第15頁/共43頁原理及數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)速換算(V,He,Na,η)i離心泵典型的特性曲線V第16頁/共43頁流程及儀表離心泵真空表壓力表馬達(dá)天平渦輪流量計壓力變送器第17頁/共43頁第18頁/共43頁儀表V-渦輪流量計，智能流量積算儀p壓-壓力表，壓力傳感器p真-真空表，壓力傳感器Na-馬達(dá)天平測轉(zhuǎn)矩，及轉(zhuǎn)速測定儀第19頁/共43頁操作啟動前，須灌液，即向殼體內(nèi)灌滿被輸送的液體。防止氣縛現(xiàn)象。關(guān)閉出口閥后啟動電機逐漸開大閥門用出口閥門調(diào)節(jié)流量停泵：要先關(guān)閉出口閥后在停機，這樣可避免排出管內(nèi)的水柱倒沖泵殼內(nèi)葉輪，葉片，以延長泵的使用壽命。第20頁/共43頁計算示例第21頁/共43頁第22頁/共43頁思考題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１２００kｇ／ｍ3的鹽水（忽略密度的影響），在相同流量下你認(rèn)為泵的壓力是否變化？軸功率是否變化？第23頁/共43頁三恒壓過濾常數(shù)測定目的流程及儀表原理-數(shù)據(jù)處理

操作第24頁/共43頁3.1.實驗?zāi)康?)熟悉板框壓濾機的構(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、τe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；第25頁/共43頁原理及數(shù)據(jù)處理3.要測數(shù)據(jù)：

△Pmi

，i=1，2，3(△τ，△V)j，j=83×8組

第26頁/共43頁△pm一定Vτ/Vlog(2/μr0φ)斜率(1-s)lg△pmlgK第27頁/共43頁流程及儀表配料槽壓力料槽板框壓濾機安全閥壓力表壓力定值調(diào)節(jié)閥第28頁/共43頁第29頁/共43頁操作配制含CaCO38%~13%(wt.%)的水懸浮液;開啟空氣壓縮機;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（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1/2～2/3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)閉空氣壓縮機電源，總電源開關(guān)。第30頁/共43頁思考題1)當(dāng)操作壓強增加一倍，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對過濾常數(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？第31頁/共43頁四對流給熱系數(shù)測定目的流程及儀表原理-數(shù)據(jù)處理

操作第32頁/共43頁4.1.實驗?zāi)康?)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；第33頁/共43頁原理及數(shù)據(jù)處理P蒸汽=一定(V,t1,t2,Tw11,Tw12,Tw13,Tw21,Tw22,Tw23,Ts1,Ts2)i需要測定的參數(shù)：第34頁/共43頁第35頁/共43頁流程及儀表第36頁/共43頁儀表V-渦輪流量計，智能流量積算儀T-熱電偶測溫第37頁/共43頁操作（1）檢查儀表、風(fēng)機、蒸汽發(fā)生器及測溫點是否正常，檢查進(jìn)系統(tǒng)的蒸氣調(diào)節(jié)閥（7）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)生器和打開蒸氣總閥（6））；（3）開啟變頻器，啟動旋渦氣泵（1）；（4）調(diào)節(jié)手動調(diào)節(jié)閥（10）的開度，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：關(guān)閉進(jìn)系統(tǒng)的蒸氣調(diào)節(jié)閥（7），打開蒸汽管冷凝水排放閥（8））；（6）排凈后，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（7），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）以加熱套管換熱器，再打開換熱器冷凝水排放閥（9）（冷凝水排放閥度不要開啟過大，以免蒸汽泄漏），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（7）的開度，使蒸汽壓力穩(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），以保證在恒壓條件下操作，再根據(jù)測試要求，由大到小逐漸調(diào)節(jié)空氣流量調(diào)節(jié)閥（10）的開度，合理確定3～6個實驗點，待穩(wěn)定后，分別讀取溫度、壓力及流量計上各有關(guān)參數(shù)；（8）實驗終了，首先關(guān)閉蒸氣調(diào)節(jié)閥（7），切斷設(shè)備的蒸汽來路，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。第38頁/共43頁計算示例Tw11Tw12Tw13Tw1Tw21Tw22Tw23Tw2T1T2冷水進(jìn)冷水出88.890.976.385.3380.679.875.178.50103.5101.113.126.5已知紫銅管Φ16*1.5長1.01mAi=0.0412m2

Ao=0.0507m2

第39頁/共43頁第40頁/共43頁思考題1)．實驗中冷流體和蒸汽的流向，對傳熱效果有何影響?2）．蒸汽冷凝過程中，若存在不冷凝氣體，對傳