Методика проведения экспериментов и обработка результатов. 5.1. Методика проведения экспериментов
5.1. Методика проведения экспериментов
Ознакомиться с инструкцией и установкой, составить эскизную схему установки с ее описанием. После разрешения преподавателя установка приводится в действие.
1. Плавно регулируя расход воздуха, последовательно установить заданные показания расходомера 4 газа, снять по дифманометру 10 гидравлическое сопротивление сухой насадки и занести показания в таблицу 11.1.
2. Установить заданный расход воды по расходомеру 7. Плавно изменяя напряжение, последовательно установить расходы воздуха и определить по дифманометру 10 гидравлическое сопротивление скруббера при различных расходах воздуха и заданных плотностях орошения, данные занести в таблицу 11.1.
3. При определенных расходах воздуха и плотности орошения показания днфманометра растут без изменения напряжения, а расход воздуха уменьшается. Эта неустойчивость процесса говорит о наступлении режима эмульгирования и захлебывания колонны. Следя за поведением газа и жидкости в колонне и поддерживая постоянный расход жидкости, определить показания расходомера 5, при которых наблюдается захлебывание колонны, и занести их в таблицу 11.1.
4. Повторить пункты 2 и 3 для других расходов воды.
5.2. Обработка опытных данных
Для построения графических зависимостей ∆р/Н = =f (υ) рекомендуется обрабатывать опытные данные в следующем порядке:
1. По показаниям расходомеров с помощью тарировочных графиков определить расходы воздуха и воды.
2. По опытным данным рассчитать по формуле (11.5) значения фиктивной скорости газа и вычислить соответствующие ей значения градиента давления (11.7) для сухой и орошаемой насадки.
3. Построить графики зависимости градиента давления от фиктивной скорости газа для сухой и орошаемой насадки.
Опытные и рассчитанные величины занести в отчетную таблицу 11.1.
Расчетное значение гидравлического сопротивления орошаемой насадки определяется для заданных преподавателем значений орошения и расходе воздуха. Расчет гидравлического сопротивления рекомендуется выполнять в следующем порядке:
| № п./п. | Расход воздуха | Фиктив- ная скорость υ [м/с] | Гидравлическое сопротивление насадки | ||||||||||
| деления шкалы рота- метра | Qy [м3/с] | Gx=0 [кг/с] | Gx= [кг/с] | Gx= [кг/с] | Gx= [кг/с] | Gx= [кг/с] | |||||||
| мм вод. ст. | [н/м2] | мм вод. ст. | [н/м2] | мм вод. ст. | [н/м2] | мм вод. ст. | [н/м2] | мм вод. ст. | [н/м2] | ||||
Температура воздуха 0С
Температура воды 0С
1. Для заданных расходов воздуха вычислить па формуле (11.5) фиктивную скорость газа.
2. Рассчитать значения числа Рейнольдса по формуле (11.10).
3. Определить по формулам (11.11) или (11.12) значения коэффициента сопротивления.
4. Определить для заданных расходов воздуха гидравлическое сопротивление сухой насадки по формуле (11.9).
5. Для заданного расхода воздуха Qy определить массовый расход
и при различных расходах жидкости Gx рассчитать по уравнению (11.15) скорость инверсии фаз υин.
6. Определить отношение скоростей υ/υин— для различных значений Gх и по рисунку 11.4 определить величину коэффициента k.
7. Рассчитать по формуле (11.14) значение поправочного коэффициента k для различных расходов жидкости Gx при заданном расходе газа Gy.
6. Содержание отчета
Отчет по лабораторной работе должен содержать схему лабораторной установки и ее описание, таблицу измеряемых и рассчитываемых величин, основные расчетные формулы и список справочных данных по насадочной колонне и насадочным телам и физическим свойствам жидкости и газа. В отчете необходимо привести расчетные значения гидравлического сопротивления сухого и орошаемого скруббера для заданных преподавателем расходов газа и жидкости. Экспериментальные результаты гидравлического сопротивления скруббера оформляются в графическом виде. Провести анализ зависимости гидравлического сопротивления от расхода газа и жидкости и сопоставить расчетные и экспериментальные результаты.
Контрольные вопросы
1. Способы создания поверхности контакта фаз в колонных аппаратах.
2. Конструкции насадочных колонн.
3. С какой целью насадка разбивается по высоте на отдельные слои, и какие конструктивные элементы устанавливаются между слоями?
4. Типы насадочных тел.
5. Геометрические параметры насадочных тел (свободный объем, удельная поверхность и эквивалентный диаметр).
6. Дать понятие о фиктивной и действительной скоростях газа в аппарате и описать связь между этими скоростями.
7. Описать режимы работы насадочных колонн и их влияние на эффективность работы этих колонн.
8. Модель слоя насадочных тел.
9. Определение гидравлического сопротивления сухой и орошаемой насадки.
10. Почему увеличивается сопротивление орошаемой насадки?