化工原理實驗報告

2021-03-04 02:31:00 字數 4089 閱讀 7381

《實踐創新基礎》報告

姓名班級學號

指導教師

日期成績

南京工業大學化學工程與工藝專業

實驗名稱: 流體流動阻力測定實驗

1 測定流體在圓直等徑管內流動時的摩擦係數λ與雷諾數re的關係,將測得的λ~re曲線與由經驗公式描出的曲線比較;

2 測定流體在不同流量流經全開閘閥時的區域性阻力係數ξ

3 掌握流體流經直管和閥門時阻力損失的測定方法,通過實驗了解流體流動中能量損失的變化規律

4 學會倒u形差壓計 1151差壓感測器 pt溫度感測器和轉子流量計的使用方法

5 觀察組成管路的各種管件閥門,並了解其作用。

6 掌握化工原理實驗軟體庫的使用

來自高位水槽的水從進水閥1首先流經光滑管11上游的均壓環,均壓環分別與光滑管的倒u形壓差計和1151壓差感測器15的一端相連,光滑管11下游的均壓環也分別與倒u形壓差計和1151壓差感測器的另一端相連。

當球閥3關閉且球閥2開啟時,光滑管的水進入粗糙管12,粗糙管上下游的均壓環分別同時與粗糙管的倒u形壓差計和1151壓差感測器的兩端相連。當球閥5關閉時,從粗糙管下來的水流經鉑電阻溫度感測器18,然後經流量調節閥6及流量計16後,排入地溝。

當球閥2關閉且球閥3開啟時,從光滑管來的水就流入裝有閘閥4的不銹鋼管13,閘閥兩端的均壓環分別與一倒u形壓差計的兩端相連,最後水流經流量計,再排入地溝。

1 操作步驟

(1)排管路中的氣泡。

開啟閥1、2、3、6, 排除管路中的氣泡,直至流量計中的水不含氣泡為至,然後關閉閥6。

(2)1151壓差感測器排氣及調零。

排除兩個1151壓差感測器內氣泡時,只要開啟壓差感測器下面的考克7、8、9、10,當軟管內水無氣泡時,排氣結束,此過程可反覆多次,直至無氣泡為至。

壓差感測器排氣結束後,用螺絲刀調節壓差感測器背後z旋扭,使相應的儀表數字顯示在0左右,壓差感測器即可進入實驗狀態。

(3)u形壓差計內及它們連線管內的氣泡的排除。

關閉倒u形壓差計上方的放空閥,開啟u形壓差計下方的排水考克,再開啟u形壓差計下方與軟管相連的左右閥,關閉左右閥中間的平衡閥,直到玻璃管中水不出現氣泡,然後關閉u形壓差計下方與軟管相連的左右閥,開啟上方的放空閥和下方的排水考克,令玻璃管內水位下降到適當高度,再開啟左右閥中間的平衡閥,倒u形壓差計兩玻璃管內的水位會相平,否則重複上過排汽過程,直至兩玻璃管內的水位相平。

測定光滑管直管阻力、粗糙管直管阻力、區域性阻力的三個倒u形壓差計的排氣方法相同,再此不再一一介紹。特別注意的是,實驗過程不能碰撞玻璃管,以免斷裂。

(4)直管阻力的測定。

開啟閥2,關閉閥3,調節閥6,流量從2m3 /h開始,分別記錄相應的光滑管及粗糙管的倒u形壓差計兩玻璃管內的指示劑高度差,流量每次增加1 m3/h, 直至最大流量。在測量過程應密切注意轉子流量計中的流量變化,因為四套實驗裝置的水流量會相互干擾。

(5) 區域性阻力的測定。

關閉閥2,排開閥3,調即閥6,取三個不同的流量,如2、3、4m3/h,記錄相應指示劑高度差。水溫可在最後測,測一次即可。

2 注意事項

開關閥門時,一定要緩慢開關,以防止儀表受損。

四、實驗裝置的主要裝置儀器一覽表

表1主要實驗儀器裝置一覽表

檢驗系統內的空氣已經被排除乾淨,可通過觀察離心幫浦進口處的真空表和出口處壓力表的讀數,在開機前若真空表和壓力表的讀數均為零,表明系統內的空氣已排乾淨;若開機後真空表和壓力表的讀數為零,則表明,系統內的空氣沒排乾淨。

本實驗資料須在對數座標紙上進行標繪, 因為對數可以把乘、除變成加、減,用對數座標既可以把大數變成小數,又可以把小數擴大取值範圍,使座標點更為集中清晰,做出來的圖一目了然。

.1測定恆定轉速下某離心幫浦的流量(v)與揚程(he)、軸功率(na)、及效率(η)之間的曲線關係。

2測定改變轉速下某離心幫浦的流量(v)與揚程(he)、軸功率(na)、及效率(η)之間的曲線關係。

3測定串聯併聯下某離心幫浦的流量(v)與揚程(he)、軸功率(na)、及效率(η)之間的曲線關係。

4 了解離心幫浦結構與特性,學會離心幫浦的操作

5 掌握離心幫浦的調節方法和渦輪流量感測器及智慧型流量積算儀的工作原理和使用方法。

6 學會軸功率的兩種測量方法:馬達天平法和自動扭矩法。

7 了解電動調節閥壓力感測器和變頻器的工作原理和使用方法。

8 學會化工原理實驗軟體庫的使用。

離心幫浦正常工作時,水由底閥進入離心幫浦的葉輪,獲得機械能後離開幫浦殼,經出口閥、旁路或出口閥、電動調節閥流入出水管,途經渦輪流量計,水最後流入迴圈水箱。

操作步驟

1. 灌幫浦. 首先給離心幫浦灌幫浦。輕輕開啟真空表旁的自來水水閥,注意,千萬不能開大,否則會損壞真空表。當幫浦殼上的塑料放空管有水溢位時,說明幫浦殼內充滿了水,可關閉自來水水閥。

2. 開啟電源. 依次開啟總電源開關、儀表電源開關,把水幫浦電源放在「直接」位置,此時水幫浦停止,按鈕「紅燈」亮。

「轉速測量儀」顯示值、「溫度壓力巡檢儀」顯示值及「智慧型流量積算儀」顯示值都為零。

3. 啟動離心幫浦. 按水幫浦啟動按鈕綠鍵,開啟電動調節閥電源,按「流量自動調節儀」的向上鍵∧至100,表示電動調節閥處於最大流量,待「智慧型流量積算儀」、「溫度壓力巡檢儀」、「轉速測量儀」顯示值穩定後,記錄下轉速n、水溫t、壓力表讀數p2表、真空表讀數p1真、流量讀數v;同時在馬達天平上新增砝碼使測功臂尖頭與固定準星對齊,記錄下砝碼的總千克數p。

然後按向下鍵∨,依次降低電動調節閥的流量,分別記錄下相應的有關實驗資料。實驗測定結束後,按水幫浦停止按鈕紅鍵,關閉電動調節閥電源、水幫浦電源、儀表電源,總電源仍處於開啟狀態。

4. 啟動計算機,進入化工原理實驗軟體庫,處理實驗資料,如三條效能曲線規律性不好,須重做實驗。

1 實驗開始時,灌幫浦用的進水閥門開度要小,以防進水壓力過大損壞真空表。

2 在使用開始時扭矩感測儀構子要取下,在測資料是裝上。每測一組資料後立即取下,當測下一組資料時在裝上。

表1主要實驗儀器裝置一覽表

1 離心幫浦不灌水很難排掉幫浦內的空氣,導致幫浦空轉而不能排水;幫浦不啟動可能是電路

問題或是幫浦本身已損壞,即使電機的三相電接反了,幫浦也會啟動的。

2 用出口閥門調解流量而不用幫浦前閥門調解流量保證幫浦內始終充滿水,用幫浦前閥門調

節過度時會造成幫浦內出現負壓,使葉輪氧化,腐蝕幫浦。還有的調節方式就是增加變頻裝置。

1.了解恆壓板框壓濾機的結構,學會恆壓過濾的操作方法,驗證過濾基本原理。

2.掌握測定恆壓過濾常數k、濾布阻力當量濾液量qe、當量過濾時間τe、及濾餅壓縮性指數s的方法。

3 了解操作壓力對過濾速率的影響。

4 了解壓力定值調節閥和濾液量自動測量儀的工作原理和使用方法。

5 掌握化工原理實驗軟體庫的使用

由配料槽配好的碳酸鈣水懸浮液由壓縮空氣輸送至壓力槽,用壓力定值調節閥調節壓力槽內的壓力至實驗所需的壓力,開啟進料閥,碳酸鈣水懸浮液依次進入板框壓濾機的每乙個濾框進行過濾,碳酸鈣則被截留在濾框內並形成濾餅,濾液被排出板框壓濾機外由帶刻度的量筒收集。

操作步驟

.1 開啟電源。開啟控制面板上的總電源開關,開啟空氣壓縮機電源開關、24v(dc)電源開關和儀表電源開關;

2. 配料、下料。依次開啟閥、和閥,用空氣將碳酸鈣與水攪拌混合均勻,注意閥不要開太大,以免碳酸鈣懸浮液從配料槽中噴出。

開啟閥,將混合好的碳酸鈣懸浮液輸送至壓力料槽,使液位處於視鏡的二分之一處,然後關閉閥、。

3. 組裝板框壓濾機。將濾布用水浸濕,正確安裝好濾板、濾布和濾框,然後用螺桿壓緊。注意,板、布、框的表面一定要清洗乾淨,不能帶有濾餅,布不能起縐,否則過濾時會滲漏嚴重。

4. 調節壓力。開啟閥,開啟控制面板上的壓力定值調節閥開關,再開啟閥和閥,調節第乙個恆壓過濾的壓力,當控制面板上的測量儀顯示壓力穩定後,便可開始做過濾實驗。

5. 測定不同壓力下,得到一定濾液容量所需時間。

(1)準備好量筒和秒錶,開啟懸浮液進料閥,濾液從匯集管流出開始計時。當量筒內的濾液量每次約為800ml時,開始切換量筒和秒錶,記錄下8個和相應的8個過濾時間,濾液倒入塑料桶,再倒回配料槽。

(2) 第乙個恆壓過濾實驗做完後,關閉懸浮液進料閥,關閉閥和閥,開啟閥,調節第二個恆壓過濾的壓力,當控制面板上的測量儀顯示壓力穩定後,便可開始做過濾實驗, 重複步驟5,記錄下8個和相應的8個過濾時間。

(3) 第二個恆壓過濾實驗做完後, 關閉懸浮液進料閥,關閉閥, 開啟閥和閥,調節第三個恆壓過濾的壓力,當控制面板上的測量儀顯示壓力穩定後,便可開始做過濾實驗, 重複步驟5,記錄下8個和相應的8個過濾時間,關閉進料閥和閥和閥。

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