南京工业大学答题班化工原理实验复习2013

1、LOGO化工原理实验复习化工原理实验复习内容流体流动阻力测定实验流体流动阻力测定实验1离心泵性能特性曲线测定实验离心泵性能特性曲线测定实验2恒压过滤常数测定实验恒压过滤常数测定实验3对流给热系数测定实验对流给热系数测定实验4吸收实验吸收实验5精馏实验精馏实验46干燥实验干燥实验一一 流体流动阻力测定实验流体流动阻力测定实验目的目的流程及仪表流程及仪表原理原理-数据处理数据处理 操作操作一一 流体流动阻力测定实验流体流动阻力测定实验1.1.实验目的1)掌握流体流经直管和阀门时阻力损失的测定方法，通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律。 2)测定（光滑管及粗糙管）直管摩擦系数与雷诺准数Re的关系

2、，将所得的Re方程与经验公式比较。【核心目的】 3)测定流体流经阀门时的局部阻力系数。 4)学会倒U形差压计、 1151差压传感器、Pt100温度传感器和转子流量计的使用方法。原理及数据处理原理及数据处理Re关系主要原理主要原理22udlphfduRe2)4/(dVu(V，p)流程及仪表进水阀进水阀球阀球阀闸阀闸阀倒倒U形差压形差压计计1151差压传差压传感器感器转子流转子流量计量计光滑管光滑管-不不锈钢管锈钢管粗糙管粗糙管-镀镀锌铁管锌铁管均压环均压环平衡阀平衡阀连接管路连接管路与压差计与压差计阀门阀门落水阀落水阀排空阀排空阀实验仪器及相关参数 流量（V）-玻璃转子流量计fffAgVACV)

3、(220ffuuVV,2,2 压差（p）-1511差压传感器及倒U型压差计 温度（t）-Pt100温度传感器，智能温度显示仪操作 熟悉实验装置系统； 排总管中的气泡：打开阀(3)、(5)、(6)、(7)（9）排尽管道中的空气，之后关阀（7）（9）； 排支管中的气泡； 关闭阀（6），打开阀（9）并调节流量使转子流量计的流量示值（转子最大截面处对应的刻度值）分别为2、3、4.、10m3/h，测得每个流量（89个点）下对应的光滑管和粗糙管的阻力（压差mmH2O），分别记下倒U型差压计。注意：调节好流量后，须等一段时间，待水流稳定后才能读数，测完后关闭（9）； 关闭阀（5），打开阀（6），测得闸阀全开

4、时的局部阻力。（流量设定为2，3，4m3/h，测三个点对应的压差，以求得平均的阻力系数）； 实验结束后打开系统排水阀（7），排尽水，以防锈和冬天防冻。 计算示例 根据t查水的密度、粘度 （V, p)i22fpl uhdRedu20.785iVud42359.81 10 0.032220.041399820.518/1000/1021.5 36000.5180.785um/s（0.032）4998Re1.46 100.001140.0322 局部阻力系数的计算22fpuh222998 9.81 45 100022.096/9980.649pm su21.5 36000.6490.785um/s（

5、0.0286）已知V、 思考题1) 在对装置做排气工作时，是否一定要关闭流程尾部的流量调节阀（9）?为什么? 2) 如何检验测试系统内的空气是否已经被排除干净? 3) 以水做介质所测得的Re关系能否适用于其它流体?如何应用? 4) 在不同设备上(包括不同管径)，不同水温下测定的Re数据能否关联在同一条曲线上? 5) 如果测压口、孔边缘有毛刺或安装不垂直，对静压的测量有何影响?二离心泵性能特性曲线测定实验二离心泵性能特性曲线测定实验目的目的流程及仪表流程及仪表原理原理-数据处理数据处理 操作操作2.1.实验目的实验目的1)了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作。2)测定恒定转速条件下(n=con

6、st.)离心泵的有效扬程(H)、轴功率(N)、以及总效率()与有效流量(V)之间的曲线关系。 【核心目的-三条线】3)掌握离心泵流量调节的方法（阀门）4)学会轴功率的测量方法：马达天平法原理及数据处理原理及数据处理主要目的主要目的He-V, Na-V , -VguuZZgppHe221221212gppHe12u1=u2 , Z2-Z1060281. 9602nPLnMMN要测数据： (V，p压压，p真真， n，P砝码砝码)i，i=810 注意：注意：V取值（取值（Vmax，Vmin:23m3/h)原理及数据处理原理及数据处理iiinnVV2)(iiinnHeHe3)(iiinnNaNa转速换

7、算转速换算(V, He, Na, )i 离心泵典型的特性曲线V流程及仪表离心泵离心泵真空表真空表压力表压力表马达天平马达天平涡轮流涡轮流量计量计压力压力变送变送器器水槽涡轮流量计压力传感器泵真空表马达天平仪表V -涡轮流量计，智能流量积算仪涡轮流量计，智能流量积算仪p压压- 压力表，压力表， 压力传感器压力传感器p真真 - 真空表，真空表， 压力传感器压力传感器Na-马达天平测转矩，及转速测定仪马达天平测转矩，及转速测定仪操作u启动前，须灌液，即向壳体内灌满被输送的液体。防启动前，须灌液，即向壳体内灌满被输送的液体。防止止气缚气缚现象。现象。 u关闭出口阀后启动电机关闭出口阀后启动电机u逐渐开

8、大阀门逐渐开大阀门u用出口阀门调节流量用出口阀门调节流量u停泵：要先关闭出口阀后在停机，这样可避免排出管停泵：要先关闭出口阀后在停机，这样可避免排出管内的水柱倒冲泵壳内叶轮，叶片，以延长泵的使用寿内的水柱倒冲泵壳内叶轮，叶片，以延长泵的使用寿命。命。计算示例21ppHeg260nNa=9.81 PL砝码NegVHe100%NeNa6210.1100.039615.27998 9.81ppHemg（）102 3.14 29250.7921157.760Na=9.810.4867W15.65998 9.8115.27649.93600NeW100%56.1%3293815.6515.72/2925

9、nVV=mhn22293815.2815.422925nHeV=mnVnVn2()HenHen3()NanNan33293811157.91173.42925nNaV=思考题1) 试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？2）启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？3) 为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？4) 泵启动后，出口阀如果打不开，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？5) 正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？为什么？6) 试分析，用清水泵输送密度为k3的盐水（忽略密度的影响），在相同流量下你认为泵的压

10、力是否变化？轴功率是否变化？三三 恒压过滤常数测定恒压过滤常数测定目的目的流程及仪表流程及仪表原理原理-数据处理数据处理 操作操作3.1.实验目的1)熟悉板框压滤机的构造和操作方法；2)通过恒压过滤实验,验证过滤基本原理；3)学会测定过滤常数K、qe、e及压缩性指数S的方法； 【核心目的】 4)了解操作压力对过滤速率的影响；原理及数据处理原理及数据处理3.要测数据： Pmi ，i=1，2，3 (， V)j， j=8 38组组 )2lg()lg()1 (lg2001rPSKrPKmsm22e2VVVKAKA22EVKApm一定一定V/Vlog(2/r0 )斜率斜率(1-s)lgpmlgK21KA

11、流程及仪表配料槽配料槽压力料槽压力料槽板框压滤机板框压滤机安全阀安全阀压力表压力表压力定值调节阀压力定值调节阀操作配制含CaCO3 8%13%(wt.%)的水悬浮液;开启空气压缩机;正确装好滤板、滤框及滤布。打开阀（3）、（2）、（4），将压缩空气通入配料槽，使CaCO3悬浮液搅拌均匀；关闭阀（2），打开压力料槽排气阀（12），打开阀（6），使料浆由配料桶流入压力料槽至1/22/3处，关闭阀（6）；打开阀（5），后打开，打开阀（7）、阀(10)，开始做低压过滤实验；实验完毕关闭阀（8），打开阀（6）、（4），将压力料槽剩余的悬浮液压回配料桶，关闭阀（4），（6）。打开排气阀（12），卸除压力料

12、槽内的压力。然后卸下滤饼，清洗滤布、滤框及滤板。关闭空气压缩机电源，总电源开关。思考题1) 当操作压强增加一倍，其K值是否也增加一倍？要得到同样的过滤液，其过滤时间是否缩短了一半？2）影响过滤速率的主要因素有哪些？3）滤浆浓度和操作压强对过滤常数K值有何影响？4）为什么过滤开始时，滤液常常有点浑浊，而过段时间后才变清？四四 对流给热系数测定对流给热系数测定目的目的流程及仪表流程及仪表原理原理-数据处理数据处理 操作操作4.1.实验目的实验目的1) 观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象；2)测定空气或水在圆形直管内强制对流给热系数；3)测定蒸汽在水平管外冷凝给热系数；【核心目的】4)掌握热电阻（偶

13、）测温方法；原理及数据处理原理及数据处理22112211ln)()()(wwwwmwTTTTTTTTTTmwiimwoottATTAQ)()()(12ttCVQp22112211ln)()()(ttttttttttwwwwmwP蒸汽蒸汽 =一定一定 (V, t1, t2, Tw11,Tw12,Tw13, Tw21,Tw22,Tw23, Ts1, Ts2)i需要测定的参数：需要测定的参数：流程及仪表仪表 V- 涡轮流量计，智能流量积算仪 T-热电偶测温操作（1）检查仪表、风机、蒸汽发生器及测温点是否正常，检查进系统的蒸）检查仪表、风机、蒸汽发生器及测温点是否正常，检查进系统的蒸气调节阀（气调节阀

14、（7）是否关闭。）是否关闭。（2）打开总电源开关、仪表电源开关、（由教师启动蒸汽发生器和打开）打开总电源开关、仪表电源开关、（由教师启动蒸汽发生器和打开蒸气总阀（蒸气总阀（6）；）；（3）开启变频器，启动旋涡气泵（）开启变频器，启动旋涡气泵（1）；）；（4）调节手动调节阀（）调节手动调节阀（10）的开度，阀门全开使风量达到最大；）的开度，阀门全开使风量达到最大；（5）排除蒸汽管线中原积存的冷凝水（方法是：关闭进系统的蒸气调节）排除蒸汽管线中原积存的冷凝水（方法是：关闭进系统的蒸气调节阀（阀（7），打开蒸汽管冷凝水排放阀（），打开蒸汽管冷凝水排放阀（8）；）； （6）排净后，关闭蒸汽管冷凝水排放

15、阀（）排净后，关闭蒸汽管冷凝水排放阀（8），打开进系统的蒸气调节），打开进系统的蒸气调节阀（阀（7），使蒸汽缓缓进入换热器环隙（切忌猛开，防止玻璃爆裂伤），使蒸汽缓缓进入换热器环隙（切忌猛开，防止玻璃爆裂伤人）以加热套管换热器，再打开换热器冷凝水排放阀（人）以加热套管换热器，再打开换热器冷凝水排放阀（9）（冷凝水）（冷凝水排放阀度不要开启过大，以免蒸汽泄漏），使环隙中冷凝水不断地排排放阀度不要开启过大，以免蒸汽泄漏），使环隙中冷凝水不断地排至地沟；至地沟；（7）仔细调节进系统蒸气调节阀（）仔细调节进系统蒸气调节阀（7）的开度，使蒸汽压力稳定保持在）的开度，使蒸汽压力稳定保持在0.05MPa以下

16、（可通过微调惰性气体排空阀使压力达到需要的值），以下（可通过微调惰性气体排空阀使压力达到需要的值），以保证在恒压条件下操作，再根据测试要求，由大到小逐渐调节空气以保证在恒压条件下操作，再根据测试要求，由大到小逐渐调节空气流量调节阀（流量调节阀（10）的开度，合理确定）的开度，合理确定36个实验点，待稳定后，分别个实验点，待稳定后，分别读取温度、压力及流量计上各有关参数；读取温度、压力及流量计上各有关参数；（8） 实验终了，首先关闭蒸气调节阀（实验终了，首先关闭蒸气调节阀（7），切断设备的蒸汽来路，关），切断设备的蒸汽来路，关闭蒸汽发生器（由教师完成）、仪表电源开关及切断总电源。闭蒸汽发生器（由

17、教师完成）、仪表电源开关及切断总电源。计算示例Tw11Tw12Tw13Tw1Tw21Tw22Tw23Tw2T1T2冷水进冷水出88.890.976.385.33 80.679.875.178.50 103.522112211ln)()()(wwwwmwTTTTTTTTTTmwiimwoottATTAQ)()()(12ttCVQp22112211ln)()()(ttttttttttwwwwmw已知紫铜管紫铜管16*1.5长长1.01 mAi=0.0412 m2 Ao=0.0507 m2 1.6998.244183.18 (26.5 13.1)248693600QW103.585.3(101.1 78.5)20.32103.585.3ln()101.1 78.5wmT-T )（85.326.5(78.5 13.1)6285.326.5ln()78.5 13.1mtw-t)（224869