石油大学化工原理实验1注意要点(学生用)

化工原理实验的数据要求及要点中国石油大学（北京）2014届潘宗卫（2014010455）（一）流体流动阻力实验一、介绍这学期遇到的阀门种类及特点.球阀（平行开，垂直关，其局部阻力系数最小）、截止阀（顺关，逆开，其局部阻力系数最大）、闸阀（顺关，逆开）、针形阀、电磁阀、连通阀注：描述阀门时要说明阀的功能名字。比如11-流量调节阀门（闸阀）二、实验数据要求：光滑管、粗糙管（局部阻力：球阀、截止阀、突然扩大管）：电机频率30赫兹；流量从最大至1.0m3/h取8组数据细管（层流管）：电机频率15赫兹；压差从0.4kpa~1.5kpa取6组数据（100毫升）局部阻力：扩大管、截止阀、球阀；电机频率30赫兹；流量从最大至1.0m3/h各取3组数据注意：每改变一次流量一定要压差相对稳定后，才能记录数据实验要点：（1）、启动设备的准备工作（关闭流量调节阀门、启动电脑软件进入实验操作画面、改变电机频率为：30赫兹后，用鼠标启动离心泵）（2）、排主管线及测压连接管线内的气体，要知道为啥这样做。如何排放?解答：先排放主管线：先把泵的出口阀门关闭，改变电机频率30Hz，把流量调节阀门打开，把各个管线的控制阀门打开，然后排气。2、再排放测压管线气体:关闭主管线出口阀(流量调节阀),打开全部测压管线上的小球阀,压差计的控制阀门，直到测压管线内没有气泡,在关闭测压管线上的所有小球形阀和压差计的控制阀门.排气目的：因为气体可以压缩，影响实验值，主管线影响体积流量和压差。（3）、要知道测量各个管子及管件的电机频率1.光滑管、粗糙管（局部阻力：球阀、截止阀、突然扩大管）：电机频率30赫兹2.细管（层流管）：电机频率15赫兹（4）、要知道测量各个管子及管件的压降的变化；阻力系数的变化光滑管、粗糙管（局部阻力：球阀、截止阀、突然扩大管）细管（层流管）压降随着流量的减小而减小。雷诺数的范围；球阀（平行开，其局部阻力系数最小）、截止阀（顺关，逆开，其局部阻力系数最大）流量有涡轮流量计测量；显示的是顺时流量还是累计流量：流量从最大至1.0m3/h取8组数据，所以是都是顺时流量。（5）、扩大管阻力系数一定小于1且压差为负值，在计算扩大管阻力系数时不能用局部阻力公式计算。要知道为啥这样做。1.计算时其压差为负值，这时由于管径比来决定的，所以计算的局部阻力系数应该小于1。2.不能用局部阻力系数法计算，因为倒置U型管的液柱压差计的读数R并不等于扩大管两端的局部阻力，所以要用能量守恒即伯努利方程去计算局部阻力）6、要知道测量各类管子的数据时的流动状态（湍流、层流）层流管数据输入毫升数,记录的也是毫升数7、了解各种阀门如何开启及关闭8、了解流程图68591071311121302QI01TI03PI204NI05PI06PI144图1-1实验装置流程示意图1-水箱;2-水泵;3-涡轮流量计;4-主管路切换阀;5-层流管;6-截止阀7-球阀;8-不锈钢管（光滑管）;9-镀锌管（粗糙管）;10-突然扩大管;11-流量调节阀（闸阀）;12-层流调节阀（针阀）;13-变频仪;14-孔板流量计思考题：1、不一定。关闭是否仅仅影响排气的快慢，与是否排进无关，关的时候排气比较快。开的时候是对大管排气泡，关的时候是对小管排气泡。2、无关。原因书8页。公式说明。（二）流量计性能测定实验一、实验数据要求：文丘里、孔板流量计从流量从最大至1.0m3/h各取8组数据（顺时流量）转子流量计流量从800升到4000升/小时（逆时流量也叫累计流量）二、实验要点：1、启动设备的准备工作（关闭流量控制或出口阀门）2、涡轮流量计作为标准流量计来测量校正文丘里、孔板流量计、转子流量计3、测量校正文丘里、孔板流量计、转子流量计时要知道开启及关闭哪些阀门；4、要知道每个阀门的作用5、要知道在同一个流量下的压降有何不同？（孔板流量计、文丘里流量计）6、要知道文丘里、孔板流量计的流量系数C与雷诺数的变化规律7、测时6，打开16/17，会使流量变大，因为标准流量计是涡轮流量计，最后的实测值时读的涡轮流量计的读数。但是反过来，不影响。8、了解流程图图1-2流量计实验流程示意图1-储水箱；2-放水阀；3-离心泵；4-排水阀；5-文丘里、孔板流量计调节阀；6-转子流量计调节阀；7-转子流量计；8-孔板流量计；9，10-孔板测压进出口阀；11-压差传感器；12，13-文丘里测压进出口阀；14-文丘里流量计；15-涡轮流量计：16，17-进水阀；18-温度计思考题：1、书12页。2、保护玻璃转子流量计（三）离心泵特性曲线实验一、实验数据要求：1、电机频率50hz流量0~最大取10组数据；每组数据包括：体积流量、转速、进口压力、出口压力、电机功率2电机频率40hz流量0~最大取10组数据；每组数据包括：体积流量、转速、进口压力、出口压力、电机功率二、实验要点：1、启动离心泵前的准备工作检查是否需要灌泵;需要的话，先把泵的出口阀门打开，灌泵阀门打开，用杯子接水灌泵，灌到水位不在下降，关闭灌泵阀门，泵的出口阀门关闭。启动离心泵。排气：检查出口阀门是否关闭。启动离心泵，等待离心泵稳定后，测量泵进、出口压力的测压管线的阀门打开，泵的出口阀门打开，排主管线中的气体。关闭泵的出口阀门。使用的阀门；流量计的名称；2、为什么要灌泵？如何灌泵？3、流量与转速、进出口的压力、功率的关系4、比例式要会用5、要清楚特性曲线的线性及趋势6、要了解阀门开度与流量的关系7、了解流程图天津天仪集团仪表有限公司煤气阀J1123471298105611图1-3离心泵性能测定实验装置流程示意图1-涡轮流量计；2-电动调节阀；3-压力表；4-压力传感器；5-真空表；6-真空传感器；7-加水槽；8-电机转速测量；9-离心泵和功率测量；10-水箱；11-温度传感器；12-底阀；13-灌泵控制阀门思考题：1、密度差；保护泵的电动机。2、书19题（四）板框过滤实验一：实验数据要求：1、第一个压力，旁路完全打开的情况下的压力取8组数据每组取600~800毫升2、第二个压力，比第一个压力大0.01~0.02兆帕取8组数据每组取600~800毫升二：实验要点：131、启动离心泵前的准备工作(打开搅拌器搅拌3分钟左右）安装板框过滤机，漏水的原因：没有压紧；滤板和滤框没有对齐，密封圈启动离心泵的时候注意：关三开一：关板框的进出口阀门9.11、板框过滤机压力控制阀门（旁路控制阀门）10，泵的进口阀门打开12。调节压力和排气：开关10阀门2-3次。捡漏：打开板框过滤机的开口阀门；2、知道安装滤布、过滤板、过滤框的要求，要知道为什么？3、启动离心泵前要知道开、关哪些阀门，为什么？4、要知道滤液量与时间、压力的关系：在一段时间内成正比5、要清楚第一、第二组滤液比较混浊的原因6、要知道如何把滤液、滤渣用泵打回搅拌釜里。进料阀门开度小于三分之一，如果完全打开，旋涡较大，带入气体，影响泵。进料阀门没有关严，压力降低。7、了解流程图及板、框的示意图压缩空气图1-4板框过滤实验流程图1-压缩机；2-配料箱；3-电磁阀；4-搅拌釜；5-进料泵；6-板框过滤机；7-天平；8-量杯；9-板框过滤机出口控制阀门；10-板框过滤机压力控制阀门（旁路控制阀门；11-板框过滤机进口控制阀门；12-进料泵的进口控制阀门；13-排空阀14.进料控制阀门111298101314浊液入管滤液出管滤板滤框浊液入管滤液出管图1-5滤板、滤框结构示意图思考题：2、分了讨论（五）强制对流传热实验实验数据要求：空气流量是电机频率示数100~30取8组数据，每组数据间隔3~5分钟实验要点：1、了解各个阀门开、关的作用；2、如何启动设备。3、记录第一组实验数据（启动风气前）必须满足的条件：壁温相对稳定在100℃、不凝汽排放管有热蒸汽流动、在稳定8~10分钟。是出口温度稳定。4、影响本实验的关键因素是：蒸汽量的稳定且充足的供应5、要知道蒸汽发生器供应的水位的重要性：过高会影响蒸汽量的产生；过低可能干烧，损坏设备。6、关闭设备的（停风机）顺序及要求：先关加热器电源，把风机调到最大流量（频率100%），待壁温降到70℃左右时在关风机。7、控制空气流量：手动调节是由旁路阀门控制（顺，逆）、电动调节是由改变风机的电机频率来控制。频率大小与流量的关系：出口温度的变化与流量变化的关系：流量100%-30%，流量减小，出口温度都是逐渐增大的。8、了解流程图及板、框的示意图图1-6传热综合实验装置流程图1-普通管空气进口调节阀；2-普通管空气进口温度；3-普通管蒸汽出口；4-普通套管换热器；5-普通管空气出口温度；6-强化管空气进口调节阀；7-强化管空气进口温度；8-强化套管蒸汽出口；9-内插有螺旋线圈的强化套管换热器；10-普通套管蒸汽进口阀；12-孔板流量计；13-强化套管蒸汽进口阀；14-空气旁路调节阀；15-旋涡气泵；16-储水罐17-液位计；18-蒸汽发生器；19-排水阀；20-其中2，5，7，11，12为测试点思考题：书（六）流化床实验一、实验数据要求：1、气、固流化床：测量空气体积流量的文丘里流量计的压差从最小（旁路完全打开）到2.20KPa取12组左右的数据，2.20~4.0KPa取6组数据2、液、固流化床：水的流量0.1~0.7m3/h取8组数据，0.7~3.0m3/h取6组数据二、实验要点：1、了解各个阀门开、关的作用；2、启动设备的准备工作3、做气、固流化床时要知道靠旁路控制空气的流量，同时要知道开、关各个阀门对实验数据的影响做气固实验时，21.19开，使得结果偏大。加入说测压管线的平衡阀门没有关闭，对测量床层的压降变小。4、做液、固流化床前，一定要关闭风机的出口阀门（切断阀8），离心泵的出口阀门关闭（作用），启动水泵后先要排流化床内的空气，后排测压管线内的空气（降低流量1.0以下），打开平衡阀门，打开10,10有水冒出，关闭10.关闭10.13.再排气时要清楚各个阀门的开、关顺序。5、读取实验数据时要用同一标准6、流化床的实验现象要清楚做完排水时，先关闭泵的电源，等液位降到与截断阀门大致在一个水平线时，打开截断阀门，降到看不到液位时，关闭离心泵的出口阀门，打开流化床的排空阀门打开，测压管线的下排空阀门打开，用杯子接水，水倒回水箱，杯子放回原处，四个泵：气泵，水泵，风机，旋涡气泵。7、流化床的分类及所做的流化床都属于那个类型，要知道它们的的特性既相互的区别8、了解流程图压差计压差计1235647810119121516171820131419图1-7流化床实验流程示意图1-空气文丘里流量计；2-文丘里流量计压差传感器；3-流量调节阀；4-旋涡泵；5-气体转子流量计；6-流量调节阀；7-气体压缩机；8、9-切断阀；10、排空阀12、14-排水阀；11-流化床内压力传感器；13-平衡阀；15-玻璃流化床；16-液体涡轮流量计；17-温度计；18-离心水泵；19-流量调节阀；2120-水箱；21流化床排空阀思考题1、是否清晰的床层界面。散式的床层界面比较清晰。2、书34页。综述：1、每一个实验的准备工作2、各个实验的流量测量工具3、各个实验的阀门