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 4.1.

2. Установить заданный расход воды по расходо­меру 7. Последователь­но установить расходы воздуха и определить по дифманометру 10 гидравлическое сопротивление скруб­бера при различных расходах воздуха и заданных плотностях орошения, данные занести в таблицу 4.1.

4. Повторить пункт 2 для других расходов воды.

Таблица 4.1

Расход воздуха

Фикт. скор. vф, м/с

Гидравлическое сопротивление насадки

Re

lc

DPсух

DPор

деление шкалы ротаметра

Qy, м3/ч

Qх=

Qх=

Qх=

мм.в.ст.

Н/м2

мм.в.ст.

Н/м2

мм.в.ст.

Н/м2

5.2. Обработка опытных данных

Для построения графических зависимостей ∆р/Н=f(v) рекомендуется обрабатывать опытные данные в следующем порядке:

1. По показаниям расходомеров с помощью тарировочных графиков определить расходы воздуха и воды.

Расчет гидравлического сопротивления реко­мендуется выполнять в следующем порядке:

1. Для заданных расходов воздуха вычислить по формуле (4.9) фиктивную скорость газа.

2. Рассчитать значения числа Рейнольдса по фор­муле (4.14).

3. Определить по формулам (4.15) или (4.16) значения коэффициента сопротивления.

4. Определить для заданных расходов воздуха гидравлическое сопротивление сухой насадки по фор­муле (4.13).

5. Для заданного расхода воздуха Q_y определить массовый расход

и при различных расходах жидкости G_x рассчитать по уравнению (4.19) скорость инверсии фаз v_ин.

6. Определить отношение скоростей v/v_ин— для раз­личных значений G_х и по рисунку 5 определить ве­личину коэффициента k.

7. Рассчитать по формуле (4.18) значение попра­вочного коэффициента k для различных расходов жидкости G_x при заданном расходе газа G_y.

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. Понятия регулярная и нерегулярная насадка.

7. Способ создания поверхности контакта фаз - «барботаж».

8. Две характеристики пены.

9. Способ создания поверхности контакта фаз – «пленочное течение».

10. Три основных режима движения пленки.

11. Понятия: брызгоунос, «восходящий поток» и «нисходящий поток».

12. Охарактеризуйте процесс захлебывания.

13. Дать понятие о фиктивной и действительной скоростях газа в аппарате и описать связь между этими скоростями.

14. Перечислить гидродинамические режимы работы насадочных колонн и их влияние на эффективность работы этих колонн.

15. Описать пленочный гидродинамический режим.

16. Описать промежуточный гидродинамический режим.

17. Описать гидродинамический режим - эмульгирование.

18. Описать гидродинамический режим - турбулизации.

19. В каком случае и какой режим является оптимальным для работы колонны.

20. Модель слоя насадочных тел.

21. Определение гидравлического сопротивления сухой и орошаемой насадки.

22. Почему увеличивается сопротивление ороша­емой насадки?

Литература

1. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Перепечатка с издания 1987 г 14-е изд.,стер. / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков / под ред. Романкова П.Г. - Москва: Альянс, 2007. - 576 с.

2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии 12-е изд. / А.Г. Касаткин. - Москва: Альянс, 2005. - 753 с.

Учебное издание

Олег Александрович Тишин

Светлана Алексеевна Яблонских