化工原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí) 驗(yàn) 一 伯 努 利 實(shí) 一、試驗(yàn)?zāi)康?解。〔或壓頭〕隨流速的變化規(guī)律。二、試驗(yàn)原理1、不行壓縮流體在管內(nèi)作穩(wěn)定流淌時(shí)，由于管路條件〔如位置凹凸、管徑大小等〕的變化，會(huì)引起流淌過(guò)程中三種機(jī)械能——位能、動(dòng)能、靜壓能的相應(yīng)轉(zhuǎn)變及相互轉(zhuǎn)換。對(duì)抱負(fù)流體，在系統(tǒng)內(nèi)任一截面處，雖然三種能量不愿定相等，但能量之和是守恒的〔機(jī)械能守恒定律。化為熱能而損失。故而對(duì)于實(shí)際流體，任意兩截面上機(jī)械能總和并不相等，兩者的差值即為機(jī)械損失。靜壓頭。當(dāng)測(cè)壓直管中的小孔〔即測(cè)壓孔〕與水流方向垂直時(shí)，測(cè)壓管內(nèi)液柱高度〔位壓頭〕則為靜壓頭與動(dòng)壓頭之和。任意兩截面間位壓頭、靜壓頭、動(dòng)壓頭總和的差值，則為損失壓頭。4、柏努利方程式式中：Z1、Z2——各截面間距基準(zhǔn)面的距離 〔m〕u、u1 2

——各截面中心點(diǎn)處的平均速度〔可通過(guò)流量與其截面積求得〕(m/s)Pp1 2

——各截面中心點(diǎn)處的靜壓力〔可由U型壓差計(jì)的液位差可知〕〔Pa〕對(duì)于沒(méi)有能量損失且無(wú)外加功的抱負(fù)流體，上式可簡(jiǎn)化為1ugz u2 p gz 2 p 測(cè)出通過(guò)管路的流量,即可計(jì)算出截面平1u1 2 21 2 2 2 2均流速ν及動(dòng)壓2g，從而可得到各截面測(cè)管水頭和總水頭。三、試驗(yàn)流程圖10L/min,8m,80W.15mm。四、試驗(yàn)操作步驟與留意事項(xiàng)1、生疏試驗(yàn)設(shè)備，分清各測(cè)壓管與各測(cè)壓點(diǎn)，畢托管測(cè)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。否齊平，假設(shè)不平則進(jìn)展排氣調(diào)平(開關(guān)幾次。關(guān)系，觀看當(dāng)流量增加或削減時(shí)測(cè)壓管水頭的變化狀況。4、將流量把握閥開到確定大小，觀看并記錄各測(cè)壓點(diǎn)平行與垂直流體流淌方向的液位差h1 4各測(cè)壓管中液位差△h…△h。1 45、試驗(yàn)完畢停泵，將原始數(shù)據(jù)整理。試驗(yàn)二 離心泵性能曲線測(cè)定一、試驗(yàn)?zāi)康牧私怆x心泵的構(gòu)造和操作方法二、試驗(yàn)原理H(N率ηQ-H、Q-NQ-η之間的關(guān)系曲線。泵的揚(yáng)程用下式計(jì)算：He=H +H +H+(u2-u壓力表 真空表 0 出

2)/2g

——泵出口處壓力壓力表H ——泵入口處真空度真空表H0泵的總效率為：NeNe=ρ●g●Q●He式中：ρ——液體密度Q——泵的流量NaNa=K●N●η●η電 電 轉(zhuǎn)式中：K——用標(biāo)準(zhǔn)功率表校正功率表的校正系數(shù)，一般取1N——電機(jī)的輸入功率電η——電機(jī)的效率電η——傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率轉(zhuǎn)三、試驗(yàn)設(shè)備及流程：設(shè)備參數(shù)：泵的轉(zhuǎn)速：2900轉(zhuǎn)/分 額定揚(yáng)程：20m水溫：25℃ 泵進(jìn)口管內(nèi)徑：41mm泵出口管內(nèi)徑：35.78mm 口之間的垂直距離：0.35m四、試驗(yàn)操作1.灌泵2.開泵過(guò)大，從而可能引發(fā)燒泵事故。建立流淌讀取數(shù)據(jù)會(huì)引起數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。五、作業(yè)序號(hào)序號(hào)P(Pa)P(Pa)N(kw)以一組數(shù)據(jù)計(jì)算Q、He、Ne、η試驗(yàn)三 過(guò)濾試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康牧私獍蹇蜻^(guò)濾機(jī)的構(gòu)造和操作方法。二、根本原理(V+Ve)2=KS2(t+te)(q+q)2=K(t+t)e edt/dq=2q/K+2q/Ke該微分式為始終線方程，其斜率為2/K，截距為2q/K。試驗(yàn)中△t/△q代替dt/dq，e通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定一系列的△t△q壓過(guò)濾常數(shù)K，虛擬濾液體積q。e只考慮介質(zhì)阻力時(shí)：qe2=Kteqte e三、試驗(yàn)設(shè)備板框過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾面積為0.12m2。由空壓機(jī)供給壓力，并恒壓可調(diào)。以碳酸鈣和水混8mm，文丘里管喉徑：8mm，φ20四、試驗(yàn)步驟1、先將板框過(guò)濾機(jī)的緊固手柄全部松開，將板、框清洗干凈。2、將干凈濾布安放在濾板兩側(cè)，留意必需將濾布四角的圓孔與濾板四角的圓孔中心對(duì)正，以保證濾液和清洗液流道的暢通。4〔帶奇數(shù)點(diǎn)3〔帶偶數(shù)點(diǎn)，以確保流道的暢通。4、裝完以后即可緊固手柄至人力轉(zhuǎn)不動(dòng)為止。5、松開混合釜上加料口的緊固螺栓，翻開加料口，加水至視鏡的水平中心線，翻開把握3kg，任其自行攪拌。0.1～0.2MPa下操作，假設(shè)壓力過(guò)大也可通過(guò)混合釜右側(cè)的放空閥調(diào)整。把握屏上板框過(guò)濾機(jī)的進(jìn)料閥，開頭過(guò)濾操作。、留意看看板框是否泄漏〔大量液體沖出，少量漏液無(wú)妨〕？確認(rèn)正常后，觀看濾液狀況，一般開頭出來(lái)的比較渾濁，待濾液變清后，馬上開頭讀取計(jì)量槽的數(shù)據(jù)，并同時(shí)開頭計(jì)時(shí)和記錄相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。、裝置的計(jì)量槽分左右計(jì)量筒計(jì)量，左側(cè)計(jì)濾液量，右側(cè)計(jì)洗水量左右兩筒有過(guò)5即可關(guān)閉進(jìn)料閥和出料閥完畢過(guò)濾試驗(yàn)。后關(guān)閉進(jìn)水閥，翻開進(jìn)氣閥，恒壓在0.16～0.2MPa成試驗(yàn)后，關(guān)閉進(jìn)水閥和出水閥完畢濾餅洗滌試驗(yàn)。、假設(shè)轉(zhuǎn)變操作壓力，還可進(jìn)展過(guò)濾速率方程壓縮指數(shù)的測(cè)定試驗(yàn)。試驗(yàn)四 傳熱試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定對(duì)流傳熱系數(shù)的準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式。二、試驗(yàn)原理α，當(dāng)流體無(wú)相變時(shí)對(duì)流傳熱準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式的一般形式為：對(duì)于強(qiáng)制湍流而言，Gr準(zhǔn)數(shù)可以無(wú)視，故RePr式，即取n=0.4〔流體被加熱。這樣，上式即變?yōu)閱巫兞糠匠蹋賰蛇吶?duì)數(shù)，即得到直線方程：在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中作圖，找出直線斜率，即為方程的指數(shù)m。在直線上任取一點(diǎn)的函數(shù)值代A，即：、Pr牛頓冷卻定律：三、試驗(yàn)設(shè)備流程設(shè)備參數(shù)：：V=4.49●R0.5式中：R——孔板壓差，[mmHO]2V——水流量，[m3/h]換熱套管：套管外管為玻璃管，內(nèi)管為黃銅管。：1.25m，內(nèi)管內(nèi)徑：0.022m四、試驗(yàn)操作啟動(dòng)水泵翻開進(jìn)水閥翻開蒸汽發(fā)生器翻開放汽閥讀取水的流量讀取溫度后，先停蒸汽發(fā)生器，再關(guān)進(jìn)水閥。五、 數(shù)據(jù)處理水入口溫度水出口溫度12壓差計(jì)讀數(shù)〔mm〕20.028.855550.420.028.455551.820.028.355554.020.028.155557.120.027.5555516.120.027.1555528.620.026.7555544.620.026.4555587.420.026.05555144.5以一組數(shù)據(jù)計(jì)算傳熱量、傳熱系數(shù)。試驗(yàn)五 精餾試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康陌盐站s塔的構(gòu)造二、試驗(yàn)原理理論板作圖法求理論板數(shù)精餾塔的全塔效率Et

為理論塔板數(shù)與實(shí)際塔板數(shù)N之比，即：E=N/Nt t精餾塔的單板效率Em

可以依據(jù)氣相〔或液相〕通過(guò)測(cè)定塔板的濃度變化進(jìn)展計(jì)算。假設(shè)以液相濃度變化計(jì)算，則為：E=(X-X)/(X-X*)ml n-1 n n-1 n假設(shè)以氣相濃度變化計(jì)算，則為：E=(Y-Y)/(Y*-Y)mv n

n+1

n n+1式中：Xn-1n-1XnnX*------nYn nYn+1n+1YnnY*------nXn n三、試驗(yàn)設(shè)備及流程簡(jiǎn)介本試驗(yàn)進(jìn)料的溶液為乙醇—水體系，其中乙醇占20%〔摩爾百分比〕。精餾塔：承受篩板構(gòu)造，塔身用直徑Φ57X3.5mm151mm21；孔按正三角形排列；降液管為Φ14X2mm10mm。四、試驗(yàn)步驟1.全回流進(jìn)料2.塔釜加熱升溫全回流進(jìn)料完成后，開頭加熱。3.建立全回流4.讀取全回流數(shù)據(jù)逐步進(jìn)料，開頭局部回流塔釜液位和回流比。五、作業(yè)寫出精餾段操作線方程、提餾段操作線方程、加料線方程。試驗(yàn)六、吸取試驗(yàn)一、試驗(yàn)原理〔x-y線。故可用對(duì)數(shù)平均濃度差法計(jì)算填料層傳質(zhì)平均推動(dòng)力，相應(yīng)的傳質(zhì)速率方程式為：所以 KYa

G /(VA

Y)mG[kmol/h]。AK[kmol/m3·h]。Ya[m3]。pmY1Ye1Y2Ye23、計(jì)算方法、公式：氨液相濃度小于5%時(shí)氣液兩相的平衡關(guān)系：溫度[℃]： 0 10 20 25 30 40亨利系數(shù)E[atm]：0.293 0.502 0.778 0.947 1.250 1.938總體積傳質(zhì)系數(shù)KYa

及氣相總傳質(zhì)單元高度Hog

整理步驟aV0PPPTT121 V V 00 1 P0

[m3/h]式中：V[m3/h]1TP0 0TP1 1TP2 2bV001 1PP202 1 2TTV”V” 00 1 P0

[m3/h]式中：V’——氨氣轉(zhuǎn)子流量計(jì)示值 [m3/h]1ρ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氨氣的密度1.293 [kg/m3]01ρ——標(biāo)定狀態(tài)下氨氣的密度0.7810 [kg/m3]02假設(shè)氨氣中純氨為98%，則純氨在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量V’’為：0V’’=0.98●V’0 0cG：G=V0

/22.4dGAG=G●(Y-Y)A 1 2eY1fY2式中：N[N]sV[ml]sV——濕式氣體流量計(jì)所測(cè)得的空氣體積[ml]T[K]0T——空氣流經(jīng)濕式氣體流量計(jì)時(shí)的溫度[K]、對(duì)數(shù)平均濃度差〔ΔY〕mY=0e2Y=m*e1 x1大氣壓+塔頂表壓+〔填料層壓差〕/2m=E/Px=G/Ls1 A式中：E——亨利常數(shù)Ls——單位時(shí)間噴淋水量[kmol/h]系統(tǒng)總壓強(qiáng)h、氣相總傳質(zhì)單元高度：式中：混合體氣通過(guò)塔截面的摩爾流速二、試驗(yàn)設(shè)備及流程設(shè)備參數(shù)：根本數(shù)據(jù)：塔徑Φ0.10m，填料層高0.75m1 1尾氣分析所用硫酸體積：1ml，濃度：0.00968N〔水〕從吸取塔的上部進(jìn)入，二者在吸取塔內(nèi)逆向流淌進(jìn)展傳質(zhì)。用甲基紅作為指示劑，當(dāng)吸取液到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，指示劑由紅色變?yōu)辄S色。三、試驗(yàn)步驟建議的試驗(yàn)條件：水流量：80l/h 空氣流量：20m3/h 氨氣流量：0.5m3/h1、通入氨氣〔試驗(yàn)建議流量:0.5m3/h。2、進(jìn)展尾氣分析通入氨氣后，讓尾氣流過(guò)吸取盒，同時(shí)濕式氣體流量計(jì)開頭計(jì)量體積。當(dāng)吸取盒內(nèi)的3、讀取數(shù)據(jù)試驗(yàn)七 枯燥試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康牧私鈿饬骺菰镌O(shè)備根本流程和工作原理二、試驗(yàn)原理枯燥特性曲線枯燥過(guò)程分為三個(gè)階段：物料預(yù)熱階段、恒速枯燥階段和降速枯燥階段。

—某枯燥速率下濕物料的平均含水量[kg]平Gs,Gs—分別為△τ時(shí)間間隔內(nèi)開頭和終了時(shí)濕物料重量[kg]。i i+1G[kg]。c傳質(zhì)系數(shù)w子表示：降速階段：降速枯燥階段中枯燥速率曲線的外形隨物料內(nèi)部構(gòu)造以及所含水分性質(zhì)不同而異，因而枯燥曲線只能通過(guò)試驗(yàn)得到，降速階段枯燥時(shí)間的計(jì)算可以依據(jù)速率曲線數(shù)〔x-x*〕成正比時(shí)枯燥速率曲線可簡(jiǎn)化為直線。即為：u=