分布器支管試驗(yàn)

1、列管式液體分布器支管流速分布測定試驗(yàn)孫磊磊 2013.3目錄一、試驗(yàn)?zāi)康亩?、試?yàn)內(nèi)容三、試驗(yàn)方法四、試驗(yàn)流程方案和設(shè)備五、試驗(yàn)步驟六、數(shù)據(jù)處理附表：試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表一、試驗(yàn)?zāi)康?空分等級越大，塔徑越大，液體分布器的支管也越長。一般來講，支管越長，液體分布的均勻性就越差，從而影響整塔效率。目前針對這個問題提出兩種解決方案： 第一種方案：增加通往支管的點(diǎn)數(shù)，以縮短支管長度，從而增加液體分布的均勻性。優(yōu)點(diǎn)是：化大為小，效果更直觀。缺點(diǎn)：增加分布器的制造難度和成本，并有一定能耗； 第二種方案：通過改變支管流速大小來改變液體噴淋的均勻性。優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低。缺點(diǎn)：可能帶來更大的能耗。 本試驗(yàn)擬重

2、點(diǎn)驗(yàn)證第二種方案的可行性，以與第一種方案進(jìn)行對比，力求在不增加太大能耗的情況下，降低制造難度和成本。液體分布器方案對比 方案一 方案二二、試驗(yàn)內(nèi)容1.通過試驗(yàn)測定影響液體分布效果的因素，優(yōu)化分布器結(jié)構(gòu)。2.測定沿支管長度方向小孔噴淋速度的分布情況。3.測定支管流速的大小對液體分布效果的影響。4.測定小孔噴淋速度對液體分布效果的影響。5.測出小孔噴淋角度和噴淋距離，修正設(shè)計(jì)參數(shù)6.因支管流速變化帶來的支管阻力（即能耗）與分布器制造成本、液體分布效果的相互關(guān)系。三、試驗(yàn)方法1.選取常用的不同規(guī)格的支管（DN50,DN65,DN80,DN100,DN125）。每種規(guī)格的支管分別選取開有小孔4、6、8

3、、10、12各5根。 試驗(yàn)介質(zhì)：水。2. 控制液位在一定高度，使支管內(nèi)保持恒壓。通過調(diào)節(jié)支管閥門的方式來控制支管的流速和支管上小孔的流速。3.分別控制支管中間處小孔的流速在1.5m/s、2m/s、2.5m/s，對同種規(guī)格不同開孔大小的5根支管進(jìn)行試驗(yàn)測定，得出3組不同支管流速情況下其小孔流速分布情況的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。4.更換另一規(guī)格支管進(jìn)行相同的試驗(yàn)。5.在試驗(yàn)中同時記錄支管阻力和小孔噴淋距離等。四、試驗(yàn)流程方案和設(shè)備序號設(shè)備名稱數(shù)量備注1列管式分布器支管25見支管規(guī)格與理論計(jì)算表2U形管壓差計(jì)1測支管壓差3量筒2測量通過小孔的流量4水池130001000500mm5帶隔板的水箱1提供恒壓水6水箱支

4、架1支撐水箱用7支管支架1支撐分布器支管8閘閥 DN1252調(diào)節(jié)流量9離心水泵1Q=14 L/s，H=4m10玻璃管液位計(jì)1監(jiān)測水箱液位11電磁流量計(jì)1測量管道流量12格柵1放置測量道具13直尺1測量小孔噴淋距離14秒表1計(jì)時主要試驗(yàn)設(shè)備支管規(guī)格與理論計(jì)算表公稱直徑小孔孔徑mm分組序號小孔流速m/s支管流速m/s流量L/s液位差m試驗(yàn)5分鐘所需水量mDN50411.5 0.5 1.0 0.8 0.3 22.0 0.6 1.3 1.0 0.4 32.5 0.8 1.6 1.2 0.5 641.5 1.1 2.1 0.9 0.6 52.0 1.5 2.8 1.2 0.9 62.5 1.8 3.6

5、1.5 1.1 871.5 1.9 3.8 1.2 1.1 82.0 2.6 5.1 1.6 1.5 92.5 3.2 6.3 2.3 1.9 10101.5 3.0 5.9 1.7 1.8 112.0 4.0 7.9 2.7 2.4 122.5 5.0 9.9 3.9 3.0 12131.5 4.3 8.5 2.8 2.6 142.0 5.8 11.4 4.6 3.4 152.5 7.2 14.2 6.8 4.3 支管規(guī)格與理論計(jì)算表公稱直徑小孔孔徑mm分組序號小孔流速m/s支管流速m/s流量L/s液位差m試驗(yàn)5分鐘所需水量mDN654161.5 0.3 1.0 0.8 0.3 172.0

6、0.4 1.3 0.9 0.4 182.5 0.4 1.6 1.2 0.5 6191.5 0.6 2.1 0.8 0.6 202.0 0.8 2.8 1.0 0.9 212.5 1.0 3.6 1.2 1.1 8221.5 1.0 3.8 0.9 1.1 232.0 1.4 5.1 1.1 1.5 242.5 1.7 6.3 1.5 1.9 10251.5 1.6 5.9 1.0 1.8 262.0 2.2 7.9 1.4 2.4 272.5 2.7 9.9 1.9 3.0 12281.5 2.4 8.5 1.3 2.6 292.0 3.1 11.4 1.9 3.4 302.5 3.9 14.

7、2 2.7 4.3 公稱直徑小孔孔徑mm分組序號小孔流速m/s支管流速m/s流量L/s液位差m試驗(yàn)5分鐘所需水量mDN804311.5 0.2 1.0 0.7 0.3 322.0 0.3 1.3 0.9 0.4 332.5 0.3 1.6 1.2 0.5 6341.5 0.4 2.1 0.8 0.6 352.0 0.6 2.8 1.0 0.9 362.5 0.7 3.6 1.2 1.1 8371.5 0.8 3.8 0.8 1.1 382.0 1.0 5.1 1.0 1.5 392.5 1.3 6.3 1.3 1.9 10401.5 1.2 5.9 0.9 1.8 412.0 1.6 7.9

8、1.2 2.4 422.5 2.0 9.9 1.6 3.0 12431.5 1.7 8.5 1.1 2.6 442.0 2.3 11.4 1.5 3.4 452.5 2.8 14.2 2.0 4.3 支管規(guī)格與理論計(jì)算表支管規(guī)格與理論計(jì)算表公稱直徑小孔孔徑mm分組序號小孔流速m/s支管流速m/s流量L/s液位差m試驗(yàn)5分鐘所需水量mDN1004461.5 0.1 1.0 0.7 0.3 472.0 0.2 1.3 0.9 0.4 482.5 0.2 1.6 1.2 0.5 6491.5 0.3 2.1 0.8 0.6 502.0 0.4 2.8 0.9 0.9 512.5 0.5 3.6 1.

9、2 1.1 8521.5 0.5 3.8 0.8 1.1 532.0 0.6 5.1 1.0 1.5 542.5 0.8 6.3 1.3 1.9 10551.5 0.8 5.9 0.8 1.8 562.0 1.0 7.9 1.1 2.4 572.5 1.3 9.9 1.4 3.0 12581.5 1.1 8.5 0.9 2.6 592.0 1.5 11.4 1.3 3.4 602.5 1.8 14.2 1.7 4.3 支管規(guī)格與理論計(jì)算表公稱直徑小孔孔徑mm分組序號小孔流速m/s支管流速m/s流量L/s液位差m試驗(yàn)5分鐘所需水量mDN1254611.5 0.1 1.0 0.7 0.3 622.

10、0 0.1 1.3 0.9 0.4 632.5 0.1 1.6 1.2 0.5 6641.5 0.2 2.1 0.8 0.6 652.0 0.2 2.8 0.9 0.9 662.5 0.3 3.6 1.2 1.1 8671.5 0.3 3.8 0.8 1.1 682.0 0.4 5.1 1.0 1.5 692.5 0.5 6.3 1.2 1.9 10701.5 0.5 5.9 0.8 1.8 712.0 0.6 7.9 1.1 2.4 722.5 0.8 9.9 1.4 3.0 12731.5 0.7 8.5 0.9 2.6 742.0 0.9 11.4 1.2 3.4 752.5 1.2 1

11、4.2 1.6 4.3 注：1.表中為常用支管規(guī)格，試驗(yàn)選用支管長度L=2500mm，取常用小孔間距90mm，支管上每個截面小孔數(shù)3個，小孔數(shù)量共計(jì)81個。2.表中所示紅色內(nèi)容為液位差（即水箱液面距離支管小孔噴淋面的距離）大于2米的情況，受試驗(yàn)場地的限制，操作有難度，可不進(jìn)行試驗(yàn)。3.如所需水量小的情況下，可先用較大的蓄水桶裝滿水，試驗(yàn)開始時打開閥門，可提供隔板水箱所需維持液面的水量，而當(dāng)所需水量超過1m 時，所需蓄水桶體積會太大，且勞動強(qiáng)度更大，試驗(yàn)操作不可行，須配備循環(huán)水泵。從表中看，其所示藍(lán)色內(nèi)容為試驗(yàn)每操作5分鐘所需水量大于1m的情況，可見只有1/3的試驗(yàn)分組小于1m，所以，本試驗(yàn)須配

12、置循環(huán)水泵。4.整套試驗(yàn)設(shè)備占地約（長寬高）=623.5 m。支管規(guī)格與理論計(jì)算表1.搭建試驗(yàn)設(shè)備。安裝水箱支架，將水箱放在水箱支架上，使水箱液面可以穩(wěn)定在2m以上高度；安裝各管道、彎管、閥門、電磁流量計(jì)、水泵及分布器支管；水池上放格柵，分布器支管用支架固定在格柵上方200mm高度處，量筒放置在格柵上方；分布器支管上壓力測點(diǎn)接U形管液位計(jì)，U形管液位計(jì)固定在支架上；五、試驗(yàn)步驟2.啟動試驗(yàn)設(shè)備關(guān)門管路各閥門，啟動水泵，打開水泵后閥門，向水箱內(nèi)供水，水箱滿后會從隔板溢流到另一側(cè)箱內(nèi)，通過回流管路返回入水池內(nèi)。以此使水箱液位維持在隔板高度，保持恒壓。打開支管閥門，水箱內(nèi)水進(jìn)入支管，通過小孔噴入水池

13、內(nèi)。擰開支管后端螺塞，排空支管內(nèi)空氣后重新擰回。準(zhǔn)備秒表和量筒，開始記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)步驟3.采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過秒表和量筒測量支管中間小孔的流速，調(diào)節(jié)支管閥門開度，控制小孔流速穩(wěn)定在2m/s。檢查水箱液位計(jì)是否穩(wěn)定在隔板液位高度。記錄電磁流量計(jì)數(shù)值，計(jì)算支管流速。記錄 U形管液位計(jì)數(shù)值，計(jì)算支管壓差。用量筒和秒表測量各小孔的流速，并按順序記錄。用直尺測量小孔的噴淋距離，并記錄。控制小孔流速分別在1.5m/s和2.5m/s，再按步驟 分別進(jìn)行兩組試驗(yàn)。數(shù)據(jù)整理。試驗(yàn)步驟4.關(guān)閉水泵，更換支管，重復(fù)步驟2和3，完成后續(xù)幾組試驗(yàn)。5.試驗(yàn)完成后，水箱和管路的水排除干凈，拆除并清洗試驗(yàn)設(shè)備。試驗(yàn)步驟六、數(shù)據(jù)處理小孔噴淋均勻性的判定按照下