|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Э.А. Беев, А.П. Леонтьев, С.А. Леонтьев, А.Г. Мозырев
Э.А. БЕЕВ А.П. ЛЕОНТЬЕВ С.А. ЛЕОНТЬЕВ А.Г. МОЗЫРЕВ
«ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ»
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИСВЕРСИТЕТ»
Э.А. Беев, А.П. Леонтьев, С.А. Леонтьев, А.Г. Мозырев
«ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ»
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Тюмень 2003
УДК
Э.А. Беев, А.П. Леонтьев, С.А. Леонтьев, А.Г. Мозырев Лабораторный практикум по курсу «Процессы и аппараты химической технологии». – Тюмень: ТюмГНГУ, 2003. – с.
Представлены методические указания к лабораторным работам по курсу «Процессы и аппараты химической технологии» для студентов очной и заочной формы обучения специальностей: 25.01 - «Химическая технология органических веществ», 25.04 - «Химическая технология природных теплоносителей и углеводородных материалов», 17.05 - «Машины и аппараты химических производств», 33.05 - «Безопасность технологических процессов» и 32.07-«Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов». Ил., табл., библ. назв.
Предисловие Для студентов химико-технологических и механических специальностей, специализирующихся для работы в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности и смежных с ними производствами, курс «Процессы и аппараты химической технологии» имеет большое значение в общеинженерной подготовке специалиста. Эффективность освоения этой учебной дисциплины в значительной мере зависит от содержания и постановки лабораторного практикума. В основу настоящего пособия положен лабораторный практикум по процессам и аппаратам кафедры ТНХС Тюменского государственного нефтегазового университета с учетом опыта работы подобных лабораторий других высших учебных заведений. Лаборатория процессов и аппаратов оснащена действующими типовыми аппаратами и машинами. Лабораторный практикум помогает студентам практически изучать физико-химическую сущность процессов, ознакомить их с основными типами общей химической аппаратуры (фильтрами, выпарными и теплообменными аппаратами, сушилками, ректификационными колоннами, абсорберами и т.д.), их устройствами и техникой обслуживания, а также определить их важнейшие характеристики и установить факторы, влияющие на производительность и экономичность установки. Каждая работа содержит перечень контрольных вопросов, позволяющих связать теоретическую часть курса с экспериментальной частью исследования. Данное учебное пособие предназначено для использования при прохождении лабораторного практикума студентами специальностей: 25.01 - «Химическая технология органических веществ», 25.04 - «Химическая технология природных теплоносителей и углеводородных материалов», 17.05 - «Машины и аппараты химических производств», 33.05 - «Безопасность технологических процессов» и 32.07-«Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», которые обучаются в ТюмГНГУ.
Общие требования и порядок выполнения работы
Прежде чем приступить к пуску учебной лабораторной установки, необходимо изучить содержание работы. Для этого студент должен ознакомиться с оборудованием, относящимся к данной работе, схемой установки и изучить инструкцию и порядок выполнения работы. Ответив на контрольные вопросы (включая вопросы по технике безопасности) и получив разрешение преподавателя, студент приводит в действие лабораторную установку и приступает к необходимым замерам и записям показаний котрольно - измерительных приборов в соответствии с полученным заданием. Без разрешения преподавателя студентам категорически запрещено включать лабораторные установки и приборы. Обо всех замеченных неполадках и неисправностях студент обязан немедленно сообщить преподавателю и учебному мастеру. Отчет о лабораторной работе студент должен предоставлять по определенной форме на отдельных бланках. На бланках указывается название института и лабораторной работы, фамилия и инициалы студента, и шифр учебной группы. Кроме этого отчет должен содержать название лабораторной работы, ее цель, схему установки, таблицы измеренных и рассчитанных величин, а также основные расчеты и графические материалы, связанные с обработкой опытных данных. Каждый отчет подписывает студент, выполнивший работу, и преподаватель, принявший работу. Отчет по лабораторной работе студент должен по возможности закончить в лаборатории в отведенные учебным планом часы, что является показателем его организованности и дисциплинированности. При этом обеспечивается надлежащий контроль за самостоятельностью работы студента и возможность внесения необходимых исправлений по ходу работы. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ Схема лабораторной установки представлена на рис.1.1. Вода из расходной емкости 1 поступает в стеклянную трубку 2 и через регулировочный вентиль 3 сливается либо в канализацию, либо в мерную емкость 4. Из сосуда 5 с краской по тонкой трубке 6 через вентиль 7 подкрашенная струйка воды поступает в трубу 2. Температуру воды для нахождения ее вязкости и плотности определяют по термометру 8. Для успешного проведения опытов важными условиями являются стабилизация потока в стеклянной трубе 2 и согласование истечения краски со скоростью самого потока. В этих целях приняты следующие меры. Стабильность потока в стеклянной трубе 2 обеспечивается постоянным напором Н в емкости 1. Емкость 1 представляет собой закрытый резервуар, из которого жидкость вытекает по трубе 2. Трубка 9 вверху открыта в атмосферу. При движении жидкости по трубе 2 из емкости I в ее верхней части образуется вакуум. При этом по трубке 9 засасывается атмосферный воздух. В следствии этого в емкости на уровне Н над трубой 2 давление всегда будет равно атмосферному, независимо от количества жидкости в емкости, и истечение жидкости будет происходить под постоянным напором до тех пор, пока уровень ее не опустится ниже Н.
Рис. 1.1. Схема лабораторной установки для определения режима течения жидкости: 1 – расходная емкость; 2 – труба; 3, 7, 11 – вентили; 4 – мерная емкость; 5 – сосуд с краской; 6 – тонкая трубка; 8 – термометр; 9 – трубка; 10 – метка необходимого уровня жидкости Для согласования скорости истечения краски со скоростью воды в стеклянной трубе 2 сосуд 5 с краской перемещается по вертикали и закрепляется на нужной высоте для создания необходимого напора при истечении краски. Расход краски регулируется зажимом 7.
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ Работу начинают с установления ламинарного режима и, увеличивая постепенно скорость движения воды в стеклянной трубе, наблюдают за изменениями, происходящими с подкрашенной струйкой при разных режимах течения. После наглядного изучения поведения подкрашенной струйки приступают к измерению величин, необходимых для определения числа Рейнольдса, начиная с ламинарного режима и кончая турбулентным. Перед началом работы проверяют наличие воды в емкости 1. Если уровень воды в емкости ниже метки 10, то открывают вентиль 11 и заполняют емкость до метки. При достижении необходимого уровня закрывают вентиль 11. Затем понемногу открывают вентиль 3, устанавливая минимальный расход воды. В первой части работы для пуска подкрашенной струйки постепенно открывают зажим 7. Регулируя степень открытия вентиля 3 и зажима 7, добиваются четкого очертания подкрашенной струйки. Наличие резко выделяющейся, четкого очертания подкрашенной струйки указывает на наступление ламинарного режима. Увеличивая затем степень открытия вентиля 3, повышают тем самым скорость воды в стеклянной трубе 2, вследствие чего ламинарный режим начинает нарушаться и переходит в турбулентный. При этом надо регулировать открытие зажима 7, а также, в случае необходимости, вентиля 11, не позволяя уровню воды в емкости 1 опускаться ниже уровня Н. Во второй части работы проводят замеры, необходимые для определения числа Рейнольдса при разных режимах течения. Настраивают установку на ламинарный режим (как указано выше) и приступают к определению расхода воды, фиксируя время заполнения мерной емкости. Увеличив степень открытия вентиля 3 и отрегулировав, если нужно, открытие вентиля 11 и зажима 7, приступают к новому измерению расхода воды. Таких замеров проводят несколько (5–6), заканчивая их при развитом турбулентной движении. При этом записывают также показания термометра. После проведения всех измерений приступают к обработке полученных результатов. ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ И СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТА
Определяет среднюю скорость движения воды в стеклянной трубе:
где V – расход воды, м3/с; d – внутренний диаметр стеклянной трубы, м (d = 0, 001 м). Рассчитывают число Рейнольдса по уравнению (1.1). Результаты наблюдений, опытные и расчетные данные заносят в отчетную таблицу 1.1. Таблица 1.1 Отчетная таблица
Отчет должен также содержать задание и схему установки со спецификацией. Плотность и вязкость воды при температуре опыта принимаются по справочным данным табл. 1.2 и 1.3. Таблица 1.2 Плотность воды
Таблица 1.3 Динамическая вязкость воды
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Назовите основные режимы течения потоков. 2. Как определить среднюю скорость потока, движущегося ламинарно? 3. Какие величины характеризуют режим течения потока? 4. Каково соотношение между средней к максимальной скоростями потока при турбулентном течении? 5. Что такое критерий Рейнольдса? Каков его физический смысл? 6. Назовите критическое значение числа Рейнольдса для прямых труб, для змеевиков. 7. При каком значении числа Рейнольдса наблюдают развитый турбулентный режим потока? 8. Какая скорость потока входит в критерий Рейнольдса? 9. В каком интервале чисел Рейнольдса наблюдают переходную область режима течения?
ЛИТЕРАТУРА
1. А.Г. Касаткин «Основные процессы и аппараты химической технологии», - М.: Химия, 1973, - 750 с.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 COПРОТИВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ВВЕДЕНИЕ
В расчетах процессов, связанных с движением жидкостей и газов, важное значение имеет характер движения рассматриваемого потока. При достаточно медленном движении жидкости в прямолинейном направлении, пути отдельных частиц ее представляют собой параллельные прямые, образующие при поворотах правильную систему кривых. Такое движение, когда частицы жидкости движутся прямолинейно и параллельно друг другу, называется струйчатым или ламинарным. Наоборот, при больших скоростях отдельные частицы жидкости, даже в случае прямолинейного движения, будут двигаться беспорядочно, по замкнутым кривым в различных направлениях, причем эти пути будут постоянно изменяться, такое движение называется вихревым или турбулентным. Характер движения жидкости зависит от средней скорости движения жидкости w (м/с); диаметра трубопровода d (м); плотности жидкости r (кг/м3) и ее динамической вязкости m, (Па× с). Определяется характер движения жидкости по величине критерия Рейнольдса (Rе), связывающего эти величины
Установлено, что для ламинарного режима численное значение Рейнольдса меньше определенного " критического" числа, а для турбулентного режима – больше. Для прямых труб критическое значение Рейнольдса Reкр=2320. Турбулентное движение становится вполне устойчивым только при Одним из важнейших пунктов при расчете трубопроводов является определение потерь энергии напора при движении жидкости. Потеря напора в трубопроводе обусловлена наличием сопротивлений, которые должна преодолеть протекающая жидкость на своем пути. Эти сопротивления бывают двух родов: 1. Сопротивление трения жидкости о стенки - потерянный напор D Нтр; 2. Местные сопротивления, возникающие при изменении направления движения жидкости или геометрической формы трубопровода – потерянный напор DНм.с.
где: l – коэффициент гидравлического трения, определяемый в зависимости от характера движения среды (ламинарный, переходный, турбулентный); l – длина пути, м; d – диаметр трубопровода, м; w – скорость движения потока в соответствующем сечении трубопровода, м/с; r – плотность движущегося потока, кг/м3; x – коэффициент местного сопротивления.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ Ознакомление с изменениями, происходящими в потоке при различных режимах течения и определение коэффициентов гидравлических сопротивлений движения жидкости при различных режимах.
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ Схема установки представлена на рис.2.1. Вода из бака I подается в трубопровод 2 центробежным насосом 3 и через ротаметр 6 на участки исследования. На установке имеется три участка исследования: I – падение напора по длине трубопровода d = 22 мм; l = 880 мм; II – падение напора на поворотах в 90°; III – падение напора в вентиле 11. Падение напора на рассматриваемых участках регистрируется манометрами 10, 12, 13, 15. Изменение скорости движения воды в трубопроводе достигается регулировкой вентилем 7.
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
Перед началом работы проверить наличие воды в баке I. При закрытом вентиле 7 включить насос. После того, как показания манометра 5 не будут изменяться, вентилем 7 установить постоянный расход жидкости по показаниям ротаметра (задание выдается преподавателем).
Рис. 2.1. Схема лабораторной установки: 1 – бак для воды; 2, 8, 9 – трубопровод; 3 – центробежный насос; 4 – электродвигатель; 5, 10, 12, 13, 15 – манометры; 6 – ротаметр; 7, 11 – вентили
Для каждого режима движения жидкости снимаются показания манометров 10, 12, 13, 15. Данные измерений заносятся в таблицу 2.1.
Таблица 2.1. Опытные данные
Таблица 2.2. Расчетные данные
Отчет по выполненной работе должен включать: 1. Цель работы и ее краткое описание. 2. Схему установки. 3. Расчетные формулы. 4. Таблицу измерений и расчетные величины. 5. График логарифмической зависимости l от Re.
KOHTPOЛЬHЫE ВОПРОСЫ 1. Какие процессы называют гидромеханическими? 2. На чем базируются гидростатика и гидродинамика? 3. Что такое идеальная жидкость? 4. В чем отличие капельных и упругих жидкостей? 5. Что такое плотность, удельный объем? Как они взаимосвязаны? 6. Что такое гидростатическое давление? 7. Приборы для измерения давления? Что они показывают? 8. Что называют вязкостью жидкости? 9. Связь между динамической и кинематической вязкостью. 10. Что такое расход жидкости? 11. Уравнение расхода жидкости. 12. Связь массового и объемного расхода жидкости. 13. Что такое гидравлический радиус и эквивалентный диаметр? 14. Какое течение называют ламинарным? 15. По какому закону изменяется скорость потока в поперечном сечении трубопровода при ламинарном течении? 16. Как определить среднюю скорость потока, движущегося ламинарно? 17. Какое течение называется турбулентным? 18. Какое соотношение между средней и максимальной скоростями потока при турбулентном течении? 19. Какие величины определяют режим течения жидкости в трубопроводе? 20. Что такое критерий Рейнольдса? Его физический смысл. 21. Критическое значение числа Рейнольдса для прямых труб. 22. На преодоление каких потерь затрачивается энергия при движении жидкостей по трубопроводам? 23. От чего зависят сопротивления трения? 24. На каких участках трубопровода возникают местные сопротивления? Примеры. 25. Как экспериментально определить коэффициент сопротивления трения? 26. Как экспериментально определить коэффициент местного сопротивления? 27. Уравнение для определения потерянного напора на трение. 28. Уравнение для определения потерь напора на местные сопротивления. 29. Цель лабораторной работы. 30. Схема установки. 31. Порядок проведения работы.
ЛИТЕРАТУРА 1. А.Г. Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии, - М.: Химия, 1971., - 784 с. 2. Руководство к практическим занятиям в лаборатории по процессам и аппаратам химической технологии, - Л.: Химия, 1975., - 254с. 3. К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А.Носков Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии, - Л.: Химия, 1987, - 575 с.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 С КОЛПАЧКОВЫМИ ТАРЕЛКАМИ ВВЕДЕНИЕ
В ректификационных и абсорбционных аппаратах осуществляется контакт между фазовыми потоками – жидкостью и паром или газом, при котором происходит переход компонентов из одной фазы в другую. Массообмен между фазами осуществляется через границу раздела, т.е. межфазовую поверхность, которая представляет собой суммарную поверхность пузырьков газа или пара, распределенных в жидкой фазе, а также капель и пленок жидкости, диспергированных в потоке пара или газа. Эффективность массопередачи находится в прямой зависимости от степени развития межфазовой поверхности. Наиболее распространенным типом массообменного аппарата является тарельчатая колонна, в которой контакт между жидкой и паровой фазами осуществляется на контактном устройстве, называемом тарелкой. Конструкции тарелок отличаются большим разнообразием, которое объясняется стремлением создать более производительные и экономичные конструкции, а также обеспечить оптимальные условия работы колонн для специфических требований различных технологических процессов. Все применяемые типы тарелок условно могут быть разделены на две группы: с переливными устройствами и тарелки провального типа. В тарелках с переливами жидкость перетекает с тарелки на тарелку по специальным переливным устройством и, при общем противоточном движении жидкости и пара в целом по колонне, на каждой тарелке пар и жидкость контактируют в перекрестном токе. К тарелкам с переливными устройствами относятся колпачковые, желобчатые, тарелки из S – образных элементов, ситчатые, клапанные, струйные и другие. На тарелках провального типа жидкость перетекает с тарелки на тарелку через те же отверстия, через которые проходит пар и газ. Таким образом, контакт паровой и жидкой фаз в целом по колонне и на каждой ступени осуществляется в противотоке. Колпачковые тарелки относятся к контактным устройствам, работающим при постоянном сечении для прохода паров. Контактное устройство–колпачок состоит из трех частей: патрубка в тарелке, по которому поступает пар; колпачка с прорезями, через которые пар барботирует в жидкую фазу, и устройства, которое закрепляет колпачок на тарелке. Сечение и форма прорезей колпачка имеют второстепенное значение, но желательно устройство узких прорезей, так как при этом газ разбивается на мелкие струйки, что способствует увеличению поверхности контакта фаз. Для создания большой поверхности контакта фаз на тарелках обычно устанавливается значительное число колпачков. Эффективность тарелок любой конструкции в значительной степени зависит от гидродинамических режимов их работы. В зависимости от скорости газа и плотности орошения для тарелок с переливными устройствами различают три основных гидродинамических режима работы: 1. Пузырьковый - наблюдается при небольших скоростях газа, когда газ движется через слой жидкости в виде отдельных пузырьков. 2. Пенный - с увеличением расхода газа пузырьки сливаются в сплошную струю, которая на определенном расстоянии от места истечения разрушается вследствие сопротивления барботажного слоя с образованием большого количества пузырьков. При этом на тарелке возникает газо–жидкостная дисперсная система – пена. При пенном режиме поверхность контакта фаз на тарелках максимальна. 3. Струйный (инжекционный) - При дальнейшем увеличении скорости газа длина газовых струй увеличивается и они выходят на поверхность барботажа, слой не разрушается. При своем движении газовые струи отрывают прилегающие слои жидкости от основной массы и образуют большое количество крупных брызг.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ 1. Установление зависимости гидравлических сопротивлений сухой и орошаемой тарелки, определенных теоретически и экспериментально, от скорости газа в наименьшем сечении колпачка. 2. Определение величины гидравлического затвора теоретически и экспериментально.
Таблица 3.1.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Классификация тарелок. 2. Типы барботажных тарелок. Принцип работы. 3. Типы тарелок с переливными устройствами. Принцип работы. 4. Типы тарелок без переливов. Принцип работы. 5. Определение диаметра колонны. 6. Гидравлическое сопротивление тарелки. 7. Роль гидравлического затвора в работе колонны и его расчет. 8. Сепарационное пространство. Чем определится его высота? 9. Межтарельчатое расстояние. Чем оно определяется? ЛИТЕРАТУРА 1. Скобло и др. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, - М.: Гостопхимизат, 1982, с.227–255. 2. И.А. Александров Ректификационные и абсорбционные аппараты, - М.: Химия, 1978, с.171–233.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 ЦЕЛЬ РАБОТЫ Практическое ознакомление с насосной установкой и проведение испытания с необходимыми замерами для последующего построения характеристик центробежного насоса (рис.4.1).
Рис. 4.1. Характеристики центробежного насоса
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Схема установки представлена на рис. 4.2. Вода из бака 1 через всасывающий патрубок с обратным клапаном 2 центробежным насосом 3 подается через ротаметр 6 в систему трубопроводов и возвращается в бак 1. Центробежный насос 3 установлен на одном валу с электродвигателем 4. Давление, развиваемое насосом, фиксируется манометром 5. Расход воды регулируется вентилем 9 и замеряется ротаметром 6. Величины напряжения и тока отмечаются по показаниям вольтметра 7 и амперметра 8.
Рис. 4.2. Схема установки: 1 – бак для воды; 2 – всасывающий патрубок с обратным клапаном; 3 – центробежный насос; 4 – электродвигатель; 5 – манометр; 6 – ротаметр; 7 – вольтметр; 8 – амперметр; 9 - вентиль
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ Пуск насоса осуществляется при полностью закрытом вентиле 9. При нулевой производительности насоса фиксируют давление, величину тока и напряжение. Увеличивая производительность насоса (4¸ 5 значений по заданию преподавателя), для каждого значения производительности (Q) замеряют давление (Р) величину тока (J) и напряжение (U). По полученным данным строят графические зависимости
где Рм – показания манометра в метрах столба подаваемой жидкости (воды); h – высота всасывания, в нашем случае она зависит от уровня жидкости в баке 1 и составляет примерно 0, 2 м. Так как всасывающий и нагнетательный трубопроводы имеют одинаковые диаметры, то wН =wВС и таким образом, Н = РМ +h. Мощность, потребляемая насосной установкой, кВт:
где V – напряжение, В; J – сила тока, А. Коэффициент полезного действия насосной установки определяют по формуле:
где Q – производительность насоса, м3/с; r – плотность жидкости, кг/м3; g – ускорение свободного падения, м/с2; H – полный напор, создаваемый насосом, в метрах столба подаваемой жидкости. Все величины, измеряемые в процессе испытания и полученные расчетом, заносятся в табл. 4.1.
Таблица 4.1 Таблица измерений
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Насосы. Определение. 2. Классификация насосов. 3. За счет чего создается давление в центробежных насосах? 4. Каким образом возникает разность давлений в объемных насосах? 5. Перечислить основные параметры насосов. 6. Что такое подача насоса? 7. Физический смысл напора, создаваемого насосом. 8. Расчетное уравнение полезной мощности насоса. 9. Что характеризует коэффициент полезного действия насоса? 10. Что больше: мощность на валу или мощность, потребляемая двигателем насоса? 11. Почему установочная мощность двигателя должна быть больше номинальной? 12. Какое уравнение является базовым для вывода расчетного выражения полного напора насоса? 13. Уравнение для расчета полного напора насоса. 14. Движущая сила процесса всасывания насоса. 15. Чему может быть равна теоретическая высота всасывания насоса при перекачивании жидкостей из открытых резервуаров? 16. Каким образом влияет температура перекачиваемой жидкости на высоту всасывания? 17. Может ли быть отрицательной величина всасывания насоса? 18. Причина возникновения кавитации. 19. Симптомы и последствия кавитации. 20. Схема центробежного насоса. 21. Назначение многоступенчатого насоса. 22. Почему центробежный насос должен быть залит перед пуском перекачиваемой жидкостью? 23. Законы пропорциональности центробежных насосов. 24. Что называют характеристиками насосов? 25. Дать универсальную характеристику центробежного насоса. 26. Дать совмещенную характеристику центробежного насоса и сети. 27. При наличии нескольких насосов каким образом можно увеличить производительность насосной установки? 28. При наличии нескольких насосов каким образом можно увеличить напор? 29. Как строятся графические характеристики центробежного насоса? 30. Схема поршневого насоса простого действия. 31. Зависит ли производительность поршневого насоса от напора? 32. Способы улучшения равномерности подачи поршневых насосов. 33. Цель лабораторной работы. 34. Схема лабораторной установки. ЛИТЕРАТУРА А.Г.Касаткин Основные процессы и аппараты химической технологии, - М.: Химия, 1971, с.131–144.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 ЦЕЛЬ РАБОТЫ 1. Ознакомление с методикой экспериментального определения констант фильтрования. 2. Определение производительности фильтра по фильтрату и влажному осадку.
ОПИСАНИЕ ОПЫТНОЙ УСТАНОВКИ
Схема установки представлена на рис. 5.2. Установка состоит из погружного вакуум–фильтра 1, бачка для суспензии 2 c мешалкой 3, вакуум–насоса 9, приемника для фильтрата 7 и измерительных приборов: термометра 4, вакуумметра 6 и секундомера. Элемент вакуум–фильтра – разборный. Состоит из воронки со съемной решеткой (дырчатый диск) и крышки. На воронку с решеткой накладывают фильтровальную ткань и прижимают крышкой при помощи четырех болтов. Отдельные части установки соединены между собой вакуумными резиновыми трубками, как показано на рис. 5.2. На трубках установлен кран 5, которым при работающем вакуум–насосе создают нужный вакуум, и кран 8. Кран 5 открывается после подготовки всей установки к работе на заданном режиме. Число оборотов мешалки 3 регулируется реостатом 12.
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ 1. Включают мешалку 3. 2. Собирают вакуум–фильтр I и устанавливают его в баке 2, погружая в суспензию на несколько сантиметров. Закрывают кран 5 и кран 8. 3. Включают вакуум–насос, и открывая кран 8, устанавливают заданный руководителем вакуум по вакуумметру 6.
Рис. 5.2. Схема установки: 1 – вакуум–фильтр, 2 – бачок для суспензии, 3 – мешалка, 4 – термометр, 5 – кран, 10, 11 – краны, 6 – вакуумметр, 7 – приемник фильтрата, 8 – воздушный кран, 9 – вакуум–насос, 12 – реостат, 13 – выключатель. 4. После установки заданного режима открывают кран 5 и одновременно включают секундомер. Первый замер времени делают при появлении первых капель фильтрата в приемнике. Каждый следующий замер времени производят (не выключая секундомера! ) через каждые 100 см3 фильтрата в приемнике. Когда уровень жидкости в приемнике достигнет верхней черты, выключают секундомер, одновременно освобождают фильтр 1, поднимают его вверх на кронштейне так, чтобы резиновая трубка нигде не создавала застоев жидкости. Фильтрующая поверхность фильтра должна быть повернута вверх. При этом сливается в приемник жидкость, находящаяся в фильтре и трубке. 5. Когда поверхность осадка теряет влажный блеск и перестанет изменять свой вид, продувку прекращают, выключая вакуум–насос. 6. Фильтрат из приемника сливается в мерный цилиндр и замеряется общий объем жидкости Vn. Количество фильтрата, добавившееся при продувке, соответствует первому замеру времени (до появления первых капель). 7. Измеряют торцом металлической линейки толщину слоя осадка на фильтре и диаметр всего слоя D. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-31; Просмотров: 823; Нарушение авторского права страницы
, (1.2)
(2.1)
, м 
, м; (2.2)
, Н/м2 
, Н/м2 (2.3)
; 
; 
. Полный напор насоса Н, выраженный в метрах столба подаваемой жидкости (воды в нашем случае), определяют следующим образом: 
(4.2)
, (4.3)
, (4.4)
