гидравлический комплекс
.pdf
Рис. 4. Колонна тарельчатая во время работы
11
http://www.mitht.ru/e-library
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ КТ
1 |
Тип колонны |
|
|
тарельчатая |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Количество тарелок, шт. |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
||
3 |
Форма тарелок и царг |
|
Прямоу- |
||
|
|
|
|
гольная |
|
4 |
Внутренний размер тарелки, мм |
100×300 |
|||
|
|
|
|
|
|
5 |
Количество царг, шт. |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Внутренние |
размеры |
одной |
|
|
|
царги, мм: |
|
|
|
|
|
— ширина |
|
|
|
100 |
|
— длина |
|
|
|
300 |
|
— высота |
|
|
|
290 |
7 |
Габариты колонны, не более, мм: |
|
|
||
|
— ширина |
|
|
|
450 |
|
— длина |
|
|
|
600 |
|
— высота (без рамы) |
|
|
1700 |
|
|
— высота (с рамой) |
|
|
3150 |
|
8 |
Материал: |
|
|
|
|
|
— деталей соприкасающихся с |
сталь |
|||
|
рабочей средой |
|
12Х18Н10Т, |
||
|
|
|
|
поликарбон |
|
|
|
|
|
ат |
резина |
|
|
|
|
фторопласт |
|
|
|
|
|
– 4 |
|
|
— рамы |
|
|
сталь 3 |
|
12
http://www.mitht.ru/e-library
При измерении гидравлического сопротивления тарелок (колпачковой и ситчатых) необходимо включить компрессор КШ (шестерёнчатый) и вентилем ВРГД2 при открытых кранах К21 или К22 обеспечить подачу газа в КТ под нижнюю тарелку. Измерить перепад давления (гидравлическое сопротивление) на одной колпачковой тарелке и по аппарату в целом при заданных преподавателем расходах газа в отсутствии орошения (без подачи воды сверху), т.е. перепад давления на сухой (неорошаемой) тарелке и по колонне в целом.
Основные размеры ситчатых тарелок представлены на рис. 5. Размеры патрубка и колпачка с прорезями представлены на рис. 6.
При измерении перепадов давления на орошаемых тарелках необходимо открыть кран К13 (при закрытых К6, К7, К16) для подачи воды на верхнюю тарелку. Далее жидкость перетекает через перегородку (сливной порог) и по сливному каналу поступает на нижележащую тарелку. Из нижней части тарельчатой колонны КТ жидкость (при закрытом К15) по сливному трубопроводу возвращается в емкость Е1.
Результаты измерений перепадов давления как для неорошаемой, так и для орошаемой колонны (при заданных преподавателем значениях расхода жидкости) занести в табл. 5.
После окончания работы выключить насосы НЦ1 (НЦ2) нажатием кнопки «Выключение» на пульте управлении (ПУ). После этого закрыть все краны: К23,
К24, К2, К3, К5, К25, К26, К20, К10, К16, К6, К7, К8,
К9.
Закрыть регулирующие вентили ВР1 (ВРА).
13
http://www.mitht.ru/e-library
4. Пульт управления.
На лицевой панели пульта управления ПУ размещены следующие элементы:
–лампа "СЕТЬ" для индикации наличия питания;
–кнопки "НАСОС НЦ2 ВКЛ", "НАСОС НЦ2 ВЫКЛ", "КОМПР. КШ ВКЛ", "КОМПР. КШ ВЫКЛ." для ручного управления насосом НЦ2 и компрессором КШ со встроенными лампами индикации;
–кнопки "ВРА ОТКР.", "ВРА ЗАКР." для ручного управления приводом КЗР1 с целью изменения расхода жидкости в напорном трубопроводе;
–кнопки "ВРАГ ОТКР.", "ВРАГ ЗАКР." для ручного управления приводом КЗР2 с целью изменения расхода газа;
–переключатель "ДРГ1 АВТОМАТ." "РУЧН." "ДРГ2 АВТОМАТ." для выбора ручного или автоматического режима поддержания необходимых величин расходов жидкости и газа. Автоматическое регулирование расхода газа осуществляется от турбинных расходомеров ДРГ1 либо ДРГ2;
–кнопка "СТОП" для аварийного отключения оборудования и приборов;
–табло 1 восьмиканального универсального измерителя – регулятора для отображения информации с первичных преобразователей в физических величинах:
14
http://www.mitht.ru/e-library
1канал |
температура ДТ в емкости Е1 |
|
|
°С |
||
2канал |
давление ПРД 1 на выходе насосов НЦ |
|
кПа |
|||
3канал |
перепад |
давления |
ПРД |
2 |
на |
кПа |
|
калиброванном трубопроводе |
|
|
|
||
4канал |
резерв |
|
|
|
|
|
5канал |
расход |
жидкости |
ДРЖ в |
напорном |
м3/ч |
|
|
трубопроводе |
|
|
|
|
|
6канал |
перепад давления ПРД 4 при течении в |
кПа |
||||
|
трубах ТКТ |
|
|
|
|
|
7канал |
перепад давления ПРД 5 при течении в |
кПа |
||||
|
межтрубном пространстве ТКТ |
|
|
|
||
8канал |
резерв |
|
|
|
|
|
–табло 2 восьмиканального универсального измерителя – регулятора для отображения информации с первичных преобразователей в физических величинах:
1канал |
перепад давления ПРД 6 на вентиле ВР2 |
кПа |
|
|
|
2канал |
перепад давления ПРД 7 на диафрагме Д |
кПа |
|
|
|
3канал |
сопротивление ПРД 8 на аппарате АПЖ |
кПа |
|
|
|
4канал |
сопротивление ПРД 9 на аппарате АПГ |
кПа |
|
|
|
5канал |
сопротивление ПРД 10 всей колонны КТ |
кПа |
|
|
|
6канал |
Сопротивление одной колпачковой тарелки |
кПа |
|
ПРД 11 в колонне КТ |
|
7 |
перепад давления ПРД 12 на датчике |
кПа |
канал |
расхода ДРГ2 |
|
8 |
сопротивление ПРД 13 фильтра Ф |
кПа |
канал |
|
|
|
|
|
|
15 |
|
http://www.mitht.ru/e-library
Рис. 5. Чертёж ситчатой тарелки
16
http://www.mitht.ru/e-library
Рис. 6. Крепление колпачка к патрубку (а) и размеры патрубка и колпачка (а и б).
–табло счётчика импульсов для отображения расхода газа с датчика ДРГ1 в м3/ч;
–табло счётчика импульсов для отображения расхода газа с датчика ДРГ2 в м3/ч;
–табло вторичного прибора расходомера для
отображения расхода жидкости с датчика ДРЖ в м3/ч;
–панель управления UZ1 преобразователя частоты для пуска насоса НЦ1 и регулировки числа оборотов его привода.
17
http://www.mitht.ru/e-library
5. Обработка результатов опытов. Анализ полученных результатов расчёта.
Задача 1. Изучение перепада давления на местных сопротивлениях и на прямом участке трубы.
Скорость течения жидкости в трубе
W |
4 V |
|
м |
, |
2 |
|
|||
|
d |
с |
|
|
где V – объемный расход жидкости (в секунду); V Vч .
3600
Коэффициент местного сопротивления (опытное значение) рассчитывается по формуле:
on |
|
2 Р |
(1) |
|
W2 |
||||
|
|
|
где Р – перепад давления на местном сопротивлении, (Па); – плотность воды, (кгм3 ) (находится по
справочникам в зависимости от температуры). Расчётное теоретическое значение коэффициента
гидравлического сопротивления Грасч определяется по одной из формул в зависимости от критерия
Re W d ,
где – динамическая вязкость жидкости, (Па с); находится по справочникам, например [1], в зависимости от температуры.
Критерий Re
< 2320 |
Г |
|
64 |
(2) |
|
Re |
|||||
|
|
|
|
18
http://www.mitht.ru/e-library
104 105 |
|
Г |
|
0,316 |
|
|
|
(3) |
||||
|
|
Re0,25 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
105 3,4 106 |
|
Г |
0,0032 |
0,221 |
(4) |
|||||||
Re0,237 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
0,16 |
|
|
|
|||
104 |
2 107 |
|
Г |
|
|
(5) |
||||||
|
Re0,16 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Опытное значение коэффициента гидравлического |
||||||||||||
сопротивления опытГ |
на прямом участке трубы (длиной |
|||||||||||
l 6 м , |
внутренним |
|
|
|
диаметром |
dвн 22 мм) |
||||||
рассчитывается по формуле: |
|
|||||||||||
|
Г |
|
2 Р d |
|
(6) |
|||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
l W 2 |
|
|
|||||||
По опытным данным построить график зависимостиГ от Reв координатах lg Г lgRe.
По экспериментальным точкам для турбулентного режима ( при Re > 104 ) построить прямую. Это позволяет получить экспериментально найденную формулу, аналогично формулам Блазиуса (3) и Женеро (5):
Г А Re В |
(7) |
В самом деле, при логарифмировании (7) имеем:
lg Г lg А BlgRe |
(8) |
В координатах lg Г lgRe это прямая (рис 7):
19
http://www.mitht.ru/e-library
|
|
|
К расчётуАи Вформ. (7) |
|
|
||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
lg А |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
-0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
α |
|
|
λг |
|
|
|
|
|
|
|
lg |
|
|
|
|
|
|
|
-1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
-2 |
|
|
|
|
|
|
|
-2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lg Re |
|
|
|
Рис. 7. К расчету А и В форм Отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат ( lgA )
позволяет найти значение А в формуле (7). По тангенсу угла α, найденному как отношение противолежащего катета к прилежащему для произвольного построенного прямоугольного треугольника ( см.рис.7) определяют значение В ( tg α= -В ).
Полученные студентами значения А и В целесообразно сопоставить с полученными на компьютерах с программным обеспечением Exсel.
20
http://www.mitht.ru/e-library