2 Описание установки

Установка (рисунок 3) состоит из колонны 1 диаметром D_K = 200 мм с двумя колпачковыми тарелками, воздуходувки 2, измерителя расхода воздуха 3 (диафрагменного типа), расходомера для жидкости 4, системы воздушных вентилей а, б, дифманометров 5а и 5б (с электрическим выходом) и обслуживающей ЭВМ 6 с дисплеем.

1 - цилиндрическая обечайка; 2 - колпачковая тарелка;

3 - трубопровод подачи воздуха; 4 - трубопровод подачи воды;

5 - расходомер; 6 – брызгоотбойник

Рисунок 3 - Схема лабораторной установки

Воздух воздуходувкой 2 через измеритель расхода 3 подается в колонну 1. Вентилем а регулируют подачу воздуха. При испытании неорошаемой колонны вода не подается, при испытании орошаемой колонны через расходомер 4 подается определенный расход воды. Дифманометры 5а и 5б замеряют соответственно перепад давления воздуха в колонне и расход подаваемого воздуха. В ЭВМ 6 эта информация преобразуется и выдается в цифровом и графическом виде зависимости гидравлического сопротивления тарелки неорошаемой (сухой) колонны Р_с = f(w_K) и орошаемой колонны Р_ор = f(w_K).

3 Порядок выполнения работы

Содержание экспериментальной части заключается в определении:

- гидравлического сопротивления на диафрагме, Па и скорости газа по формуле

V=2(ΔP_диаф)^0,5 , м³/ч; (8)

- гидравлического сопротивления Р_С сухой тарелки в зависимости от скорости газа w_K;

- полного гидравлического сопротивления орошаемой тарелки ΔР при заданном орошении в зависимости от скорости газа w_K;

- визуальном наблюдении за изменением характера работы колпачковой тарелки: переходом от неравномерной работы колпачков к режиму равномерной работы; постепенным увеличением интенсивности образования брызг в межтарельчатом пространстве с ростом скорости газа w .

Поскольку в проводимом эксперименте нагрузка по жидкости остается постоянной, смена режимов на рисунке 2 будет происходить по линии MN.

При испытании сухой тарелки орошение колонны водой не производится. Определяют значения гидравлического сопротивления сухой тарелки Р_С для ряда скоростей газа вначале в режиме увеличения расхода газа, а затем - в режиме уменьшения расхода.

При испытании орошаемой тарелки по расходомеру 4 (рисунок 3) устанавливают определенный расход жидкости, а затем, как и при испытании сухой тарелки, фиксируют значения полного сопротивления орошаемой тарелки Р для ряда скоростей газа.

На основании полученной распечатки по экспериментальным точкам строят графики зависимостей Р_С = f(w_K) и

На каждой тарелке экспериментальной колонны расположены 10 колпачков, каждый из которых имеет по 15 прямоугольных щелей размером b_щ - ширина щели (0,003), м; h_ш - высота щели (0,008), м. b -длина сливной перегородки=0,132 м. h_п =0,03 м.

т = 6400 - коэффициент расхода водослива

4 Обработка результатов эксперимента

4.1 Определение коэффициента сопротивления колпачковой тарелки

На основании полученных экспериментальных данных графика Р_С= f(w_K) необходимо определить коэффициент сопротивления сухой колпачковой тарелки .

Для двух-трех фиксированных значений скоростей газа w_k1,.w_k2… (в диапазоне w_K > 0,2 м/с) из формулы (7) определяют величину . Значения скорости газа в прорези колпачка w_щ, соответствующие скорости газа в колонне, определяют из уравнения расхода (8).

Полученные значения , вычисленные для w_K1,w_k2, усредняют, и в дальнейшем используют среднее значение коэффициента сопротивления , пригодное для всего диапазона скоростей газа.

4.2 Сопоставление экспериментального и расчетного значений полного сопротивления орошаемой тарелки

Сопоставление проводят для одной выбранной нагрузки по газу w_K* в диапазоне w_K* > 0,3 м/с.

Экспериментальное значение определяют из графика .

Расчетное значение полного гидравлического сопротивления для скорости газа w* находят по уравнениям (6)-(10), причем при определении по уравнению (7) используют ранее полученное значение .

Определяют сходимость значений и .