Методика проведения экспериментов и обработка результатов

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?