Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Изучение гидродинамики колпачковой тарелки

Изучение гидродинамики колпачковой тарелки

Лабораторная работа

«Изучение гидродинамики колпачковой тарелки»

Цель работы: Определение экспериментального значения коэффициента гидравлического сопротивления сухой тарелки; экспериментальной и расчетной зависимостей гидравлического сопротивления орошаемой тарелки ΔР от скорости газа в колонне; ознакомление с работой колпачковой тарелки в различных режимах на основе визуальных наблюдений.


Описание экспериментальной установки


Рис 1.1. Схема экспериментальной установки для исследования гидродинамики колпачковой тарелки


Установка состоит из колонны 1 с зажатой между фланцами прямоугольных царг колпачковой тарелкой 2, вентилятора 3 для подачи воздуха в колонну с шибером 4 на всасывающем патрубке для регулирования расхода воздуха, нормальной диафрагмы 5 на напорном трубопроводе вентилятора с дифференциальным U-образным манометром 6 для измерения расхода воздуха, U-образного дифференциального манометра 7 для измерения гидравлического сопротивления тарелки. Подача воды из водопровода на тарелку регулируется вентилем 8, а измеряется ротаметром 9. Температура поступающей на тарелку воды измеряется термометром 10. С тарелки вода через сливную трубу 11 попадает в бак 12, а из него через вентиль 13 сливается в канализацию.


Методика проведения работы


Экспериментальная часть работы заключается в выполнении гидродинамических испытаний сухой и орошаемой тарелок. В первом случае все измерения проводят на сухой тарелке, во втором – при постоянной подаче воды на тарелку.

Перед началом опытов полностью закрыть вентиль 13 и шибер 4. Включить вентилятор 3. Снять показания дифференциальных U-образных манометров 6 и 7. Приоткрывая шибер, увеличить расход воздуха на 15-20 мм.вод.ст. по шкале манометра 6 и вновь снять показания манометров 6 и 7. Опыты продолжать до полного открытия шибера 4, записывая каждый раз результаты испытаний в табл.1.1.

При изменении расхода воздуха необходимо иметь в виду, что колонна обладает определенной инерционностью и поэтому снятие показаний приборов можно производить, лишь убедившись в их неизменности. Перед проведением испытаний орошаемой тарелки вентилем 8 по ротаметру 9 установить заданный расход воды. После полного заполнения тарелки водой включить вентилятор 3 и приступить к испытаниям орошаемой тарелки. При этом также необходимо оценить изменение характера барботажа при увеличении расхода воздуха.

Работу заканчивают, выключив вентилятор, закрыв шибер 4 и открыв вентиль 13 для слива воды из бака 12 в канализацию.


Обработка результатов эксперимента


Таблица 1.1.

№ опыта

Показания U-образных дифференциальных манометров, мм.вод.ст.

Δh6

Δh7

1

0

0

2

30

2

3

80

6

4

160

25

5

200

35

6

210

36

  1. Определяем расход воздуха в колонне:



м3/с м3/с;


м3/с м3/с;


м3/с м3/с.


  1. Определяем фиктивную скорость воздуха в колонне:



м/с м/с;


м/с м/с;


м/с м/с.


  1. Рассчитываем скорость воздуха в прорезях колпачков:



м/с м/с;


м/с м/с;


м/с м/с.


  1. Определяем коэффициент гидравлического сопротивления сухой тарелки



;


;



Результаты эксперимента для сухой тарелки


Таблица 1.2.

№ опыта

Показания дифференциальных манометров

Vг, м3/с

ω0, м/с

ωпр, м/с

ζ

ζср

Δh6

Δh7





мм.вод.

ст

м.вод

.ст

мм.вод.ст

Па




1

0

0

0

0

0

0

0

0

5,45

2

30

0,03

2

19,6

0,026

0,19

3,1

3,4

3

80

0,08

6

58,8

0,043

0,31

5,1

3,8

4

160

0,16

25

244,9

0,061

0,44

7,2

7,9

5

200

0,2

35

342,8

0,068

0,49

8,0

8,9

6

210

0,21

36

352,6

0,070

0,5

8,2

8,7

Таблица 1.3.

№ опыта

Показания U-образных дифференциальных

манометров, мм.вод.ст.

Деления шкалы

ротаметра

Δh6

Δh7

1

0

26

60

2

5

27

3

35

32

4

135

47

5

160

55

6

180

57

  1. Определяем расход воздуха в колонне:


м3/с м3/с;


м3/с м3/с;


м3/с м3/с.


  1. Определяем фиктивную скорость воздуха в колонне:



м/с м/с;


м/с м/с;


м/с м/с.


  1. Рассчитываем скорость воздуха в прорезях колпачков:



м/с м/с;


м/с м/с;

м/с м/с.


  1. Определяем гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки:



Па Па;


Па Па;


Па Па.


  1. Определяем сопротивление газожидкостного слоя на тарелке:


;


Па


  1. Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения:


Па.


  1. Рассчитываем гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки


Па Па;


Па Па;


Па Па.


Результаты эксперимента для орошаемой тарелки


Таблица 1.4.

№ опыта

Показания манометров

Vг, м3/с

ω0, м/с

ωпр, м/с

ΔРс.т., Па

ΔРг.ж., Па

ΔРσ, Па

ΔРт.рас, Па

Δh6

Δh7







мм.вод.

ст

мм.вод.ст






1

0

26

0

0

0

0

245

56,5

301,5

2

5

27

0,011

0,079

1,3

5,5

307

3

35

32

0,028

0,2

3,3

35,6

337,1

4

135

47

0,056

0,4

6,6

142,4

443,9

5

160

55

0,061

0,44

7,2

169,5

471

6

180

57

0,064

0,46

7,5

183,9

485,4

Вывод: в ходе лабораторной работы было определены экспериментальное значение коэффициента гидравлического сопротивления сухой тарелки, экспериментальная и расчетная зависимости гидравлического сопротивления орошаемой тарелки от скорости газа в колонне.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты:

  • Определение напряжений в элементах конструкций электротензометрированием

    Изучение методики и экспериментальное определение напряжений в элементах конструкций электротензометрированием; сравнение расчетных и экспериментальных значений напряжений и отклонений от них. Определение напряжений при изгибе элемента конструкции.

  • Расчет ректификационной установки

    Материальный и тепловой расчеты ректификационной колонны непрерывного действия, дефлегматора, подогревателя исходной смеси и холодильников для охлаждения готовых продуктов разделения. Выбор питающего насоса по расходуемой энергии конденсатоотводчика.

  • Исследование косого изгиба балки

    Экспериментальное определение максимальных прогибов и напряжений при косом изгибе балки и их сравнение с аналогичными расчетными значениями. Схема экспериментальной установки для исследования косого изгиба балки. Оценка прочности и жесткости балки.

  • Расчет ректификационной колонны для разделения смеси ацетон-вода с ситчатыми тарелками

    Расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения бинарной смеси ацетон-вода. Материальный баланс колонны. Скорость пара и диаметр колонны. Гидравлический расчет тарелок, определение их числа и высоты колонны. Тепловой расчет установки.

  • Расчет и проектирование канифолеварочной колонны

    Рассмотрение процесса производства и технологической схемы уваривания канифоли и отгонки скипидара. Обоснование выбора установки, расчет канифолеварочной колонны и вспомогательного оборудования. Расчет тарелок, флорентины, дефлегматора и холодильника.

  • Абсорбер тарельчатого типа

    Расчет тарельчатой абсорбционной колонны. Выбор типа контактного устройства. Расчет кожухотрубчатого теплообменника. Расчет проходного диаметра штуцеров колонны и выбор фланцев. Выбор насосов и вентиляторов. Расчет трубных решеток и фланцев кожуха.

  • Расчет аэродинамических характеристик несущего винта

    Плоскость вращения втулки несущего винта. Определение момента сопротивления вращения несущего винта и мощности потребной для создания заданной тяги. Расчет диаметра зоны обратного обтекания. Определение суммарной осевой скорости движения несущего винта.

  • Испытание теплообменников

    Изучение процесса теплообмена в змеевике, кожухотрубчатом теплообменниках, экспериментальное определение коэффициента теплопередачи, рассчет коэффициента теплопередачи по предложенным зависимостям и сравнение опытных данных и рассчитанных значений.

  • Изучение и проверка способов измерения давления, разрежения и разницы давлений

    Методика и этапы поверки пружинных манометров, ее сущность и особенности, основные принципы и инструментарий. Методы составления отчета показаний, условия и правила поверки. Описание установки для поверки грузопоршневого манометра, обработка результатов.

  • Расчет ректификационной колонны

    Понятие процесса ректификации. Расчет материального баланса процесса. Определение минимального флегмового числа. Конструктивный расчёт ректификационной колонны. Определение геометрических характеристик трубопровода. Технологическая схема ректификации.

  • Расчёт насадочного абсорбера

    Равновесная зависимость системы газ-жидкость. Уравнение математического баланса. Программа для расчета насадочного абсорбера. Расчет удерживающей способности насадки. Изменение гидравлического сопротивления и скорости изменения расхода жидкости.

  • Конструкция насадочных абсорберов

    Основные характеристики и структурная схема насадки, принцип работы при различных гидродинамических режимах. Зависимость сопротивления орошаемой насадки от фиктивной скорости газа в колонне. Физическая и математическая модели ее удерживающей способности.

  • Тепловые и массообменные процессы

    Испытание двухкорпусной выпарной установки. Материальный баланс установки. Коэффициенты теплопередачи по корпусам. Тепловой баланс установки. Испытание процесса ректификации. Экстракция. Описание установки и порядок выполнения работы. Абсорбция.

  • Проект ректификационной установки для разделения смеси ацетон-метиловый спирт

    Технологическая схема колонны ректификационной установки, определение рабочего флегмового числа, скорости пара и размеров колпачков. Вычисление патрубков, штуцеров и гидравлического сопротивления устройства для разделения смеси ацетон-метиловый спирт.

  • Расчет ректификационной колонны

    Ректификационная колонна непрерывного действия с ситчатыми тарелками, расчет материального баланса. Дистиллят, кубовый остаток и мольный расход питания. Гидравлический расчет тарелок. Число тарелок и высота колонны. Длина пути жидкости на тарелке.

  • Расчет абсорбционной установки

    Физико-химические основы абсорбции. Аппараты, в которых проводят процессы абсорбции, их классификация. Расход поглотителя, температура процесса и количество отводимой теплоты. Скорость подачи газа и поглотителя, подбор типа тарелок, размеров аппарата.

  • Расчет и проектирование ректификационной колонны насадочного типа

    Расчет и проектирование колонны ректификации для разделения смеси этанол-вода, поступающей в количестве 10 тонн в час. Материальный баланс. Определение скорости пара и диаметра колонны. Расчёт высоты насадки и расчёт ее гидравлического сопротивления.

  • Расчёт ректификационной колонны непрерывного действия

    Понятие и технологическая схема процесса ректификации, назначение ректификационных колонн. Расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения смеси бензол-толуол с определением основных геометрических размеров колонного аппарата.

  • Рассчитать основные размеры бражной колонны

    Расчет бражной колонны, зависимость геометрических размеров бражной колонны от количества продукта-дистиллята, и абсолютной температуры пара. Создание математической модели бражной колонны и выяснение влияния продукта-дистиллята и температуры пара.

  • Гидромеханические процессы химической и пищевой технологии

    Определение гидравлических сопротивлений трубопровода и арматуры. Изучение гидродинамики тарельчатых и насадочных колонн. Изучение гидравлики взвешенного слоя. Испытание рамного фильтр-пресса. Затраты мощности на перемешивание в аппарате с мешалкой.