实验5板式塔的流体力学性能的测定.doc

板式塔的流体力学性能的测定
一、实验名称:板式塔的流体力学性能的测定
二、实验目的:
1、对板式塔的结构、普通筛板、导向筛板有一个初步认识;
2、对塔板上流体流动状态有初步认识;
3、测定塔板的流体力学性能,包括塔的干板压降、湿板压降、漏液点、雾沫夹带点等。
4、观察流体在塔板上的流动状态。
三、实验原理与流程:
实验流程见图1,来自储槽的水经过转子流量计自塔顶送入塔顶,由鼓风机送来的气体,经孔板流量计送入塔的底部。塔内共装有三层塔板,从下至上分别是气体分布板、实验塔板、雾沫补集板。实验塔板采用U型压差计测定其压降,漏液和夹带量采用体积测量法。通过风机闸阀和玻璃转子流量计调节气体流量和液体流量,测定不同状态下塔板的流体力学参数,观察塔板上液体流动状况。
图1 实验装置流程图
四、实验步骤:
1、测定干板压降
将液封管内冲满水,启动风机,根据孔板流量计连接的压差计调节气体流量大小,测定塔的干板压降,气体流量由小至大调节。由《化工原理》查询孔流系数,并计算气体流量。测定的压降值与筛板塔干板压降计算公式进行验证,并计算误差。
干板压降经验式:
-----开孔率;-----气相密度;-----液相密度;-----干板压降,米液柱;
-----筛孔孔流系数;-----筛孔气速;(单位如不说明均为国际单位制)
2、测定湿板压降和夹带、漏液
调节气体流量为一定值,打开转子流量计。固定液体流量,将气体流量由小至大调节,每次增加200Pa,至到2000Pa。每个测量点稳定30秒,读取压降,由体积法测量一定时间的漏液量和夹带量。计算每个点的漏液率和夹带率,寻找漏液点和夹带点,并计算出对应的孔气速,确定正常操作范围。

随着气速的增大,塔板之上的气液接触状态由鼓泡状态,变为泡沫状态,最终达到喷射状态。塔板之上的清液层逐渐消失,泡沫层逐渐升高,甚至达到液泛状态。如不及时打开回流泵,由于塔釜容量有限,将出现降液管液泛,并波及塔内正常操作。观察漏液过程中周期性漏液。观察泡沫层上升和夹带量的关系。
四、数据处理
计算所需参数:孔板流量计计算公式:
气体管径;孔板孔径;孔板孔流系数查询《化工原理》; 筛孔孔流系数;开孔区域面积
孔径;孔间距; 底隙; 堰高;堰长;塔径;孔数个;干板压降矫正系数 ,矫正筛板和导向筛板干板压降的差别,乘到压降公式中即可。
数据表格:
干