Пример обработки данных:
гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки:
сопротивление сухой тарелки:
коэффициент сопротивления для ситчатой тарелки принимается равным ξ= 1,8, а для колпачковой тарелки- ξ= 5,0;
скорость газа в отверстиях ситчатой тарелки равна
-для
ситчатой тарелки;
-для
колпачковой тарелки;
потеря давления на преодоление сил поверхностного натяжения жидкости при входе газа в слой жидкости:
Для
ситчатой тарелки
,
для колпачковой тарелки
S
=
а ⋅b
=24мм
- площадь свободного сечения прорези,
a – высота прорези; b – ее ширина; П
=
2a+ b=26мм – смоченный периметр прорези.
сопротивление газожидкостного слоя :
Вывод:
1. Визуально наблюдали режимы работы ситчатой и колпачковой тарелок.
2. Экспериментально определили гидравлическое сопротивление сухой тарелки.
3. Экспериментально определили гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки.
4. Расчетным путём определили гидравлическое сопротивление сухой и орошаемой тарелок.
5. Сравнили экспериментальные и расчетные данные результатов.
6. Сопоставили гидравлическое сопротивление ситчатой и колпачковой тарелок.
Казанский
национальный исследовательский
технологический
университет
ОТЧЁТ
по
лабораторной работе
по
дисциплине «Процессы и аппараты
химической технологии»
Работа
№5-(16)
«
Изучение
гидродинамики насадочной колонны
»
Руководитель
профессор
____________ А.В.Клинов
Казань-2014
Казань
2014
|
Цель работы:
1. визуальное изучение гидродинамических режимов работы насадочной колонны и их характерных особенностей;
2. опытное определение гидравлических сопротивлений сухой и орошаемой насадок;
3. расчет скорости воздуха в точке инверсии фаз;
4. расчет гидравлического сопротивления сухой и орошаемой насадок;
5. сопоставление расчетных и опытных гидравлических сопротивлений для значения плотности орошения, заданного преподавателем;
6. расчет фактора гидродинамического состояния двухфазной системы f, сопоставление его с опытным значением.
Принадлежности:
Модель аппарата ∅100 м выполнена из органического стекла. В качестве насадки использованы керамические кольца Рашига 15х15х2, засыпанные навалом высотой слоя 0.3 м.
Основные
характеристики насадки: свободный
объем
;
удельная поверхность
; эквивалентный диаметр
Схема установки:
Расчетные формулы:
Определение
массового расхода фаз
:
Определение
массового расхода фаз
:
Определение фиктивной скорости газа в насадке:
Определение
гидравлического сопротивления сухой
насадки
:
Определение эквивалентного диаметра канала насадкой :
Коэффициент
гидравлического сопротивления
является функцией критерия Рейнольдса
для газа Re и зависит от режима
движения газа.
Для насадок, засыпанных внавал, определяется из следующих уравнений:
При
Re≤40
При
Re>40
Критерий Рейнольдса определяется по формуле
,
где µ – динамический коэффициент
вязкости газа(пара), Па⋅с.
Определение гидродинамического фактора f:
Коэффициент С может быть найден следующем образом:
Определение
гидравлического сопротивления орошаемой
насадки
:
Таблица опытных данных и результатов расчёта:
Воздух |
Вода |
Сопротивление, Па |
|
|
|||||||||
Показания ротаметра 3 |
|
|
|
|
Показания ротаметра 2 |
|
|
сухой насадки |
орошаемой насадки |
||||
|
|
|
|
||||||||||
|
1.5 |
1.87 |
0.19 |
158.2 |
|
|
|
5 |
22.08 |
9 |
30 |
1.85 |
0.36 |
|
2 |
2.5 |
0.25 |
208.2 |
|
|
|
7 |
33.9 |
12 |
47.4 |
0.71 |
0.4 |
|
2.5 |
3.1 |
0.32 |
266.5 |
|
|
|
9 |
52.5 |
15 |
77.1 |
0.66 |
0.47 |
|
3 |
3.7 |
0.38 |
316.5 |
|
3.2 |
0.03 |
10 |
72.1 |
25 |
108.1 |
1.50 |
0.5 |
|
3.5 |
4.3 |
0.44 |
366.5 |
|
|
|
13 |
93.6 |
37 |
149.7 |
1.85 |
0.6 |
|
4 |
5 |
0.51 |
424.8 |
|
|
|
15 |
122.4 |
55 |
208 |
2.66 |
0.7 |
|
4.5 |
5.6 |
0.57 |
474.8 |
|
|
|
20 |
150.6 |
95 |
271 |
3.75 |
0.8 |
|
5 |
6.2 |
0.64 |
533.1 |
|
|
|
24 |
181.8 |
125 |
374.5 |
4.21 |
1.06 |
|
|
|
0,69897 |
0,954243 |
-0,72125 |
0,845098 |
1,079181 |
-0,60206 |
0,954243 |
1,176091 |
-0,49485 |
1 |
1,39794 |
-0,42022 |
1,113943 |
1,568202 |
-0,35655 |
1,176091 |
1,740363 |
-0,29243 |
1,30103 |
1,977724 |
-0,24413 |
1,380211 |
2,09691 |
-0,19382 |
