中南大學(xué)化工原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(此文檔為word格式，下載后您可任意編輯修改！)目錄TOC\o"1-3"\h\u實(shí)驗(yàn)一、流體阻力實(shí)驗(yàn) 2實(shí)驗(yàn)二、柏努利實(shí)驗(yàn) 14實(shí)驗(yàn)四、對流傳熱實(shí)驗(yàn) 18實(shí)驗(yàn)五、板框壓濾機(jī)過濾常數(shù)的測定 28實(shí)驗(yàn)六、離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn) 34實(shí)驗(yàn)七、干燥實(shí)驗(yàn) 40實(shí)驗(yàn)十、填料式精餾塔的操作 51實(shí)驗(yàn)十二、振動篩板萃取實(shí)驗(yàn) 57中南大學(xué)化工原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告化學(xué)化工院院系專業(yè)班級姓名學(xué)號同組者實(shí)驗(yàn)日期年月日指導(dǎo)教師實(shí)驗(yàn)一、流體阻力實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)直管摩擦阻力△Pf、直管摩擦系數(shù)λ的測定方法。2.測定、對比光滑Dg40（φ45×2.5mm）、Dg32、Dg20直管、φ18粗糙直管和Dg8光滑管的阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系。3.測定彎頭、閥門等局部阻力系數(shù)ξ與雷諾數(shù)Re之間關(guān)系。4.測量流量計(jì)校正系數(shù)與雷諾數(shù)Re之間關(guān)系以及流速的幾種測量方法。5.掌握坐標(biāo)系的選用方法和對數(shù)坐標(biāo)系的使用方法。實(shí)驗(yàn)原理1.直管阻力與局部阻力實(shí)驗(yàn)流體阻力產(chǎn)生的根源是流體具有粘性，流動時(shí)存在內(nèi)摩擦。而壁的形狀則促使流動的流體內(nèi)部發(fā)生相對運(yùn)動，為流動阻力的產(chǎn)生提供了條件，流動阻力的大小與流體本身的物理性質(zhì)、流動狀況及壁面的形狀等因素有關(guān)。流動阻力可分為直管阻力和局部阻力。流體在流動過程中要消耗能量以克服流動阻力。因此，流動阻力的測定頗為重要。從流程圖可知水從貯槽由泵輸入恒位水槽，再流經(jīng)管道，經(jīng)計(jì)量槽計(jì)量后回到水槽，循環(huán)利用。改變流量并測定直管與管件的相應(yīng)壓差，即可測得流體流動阻力。2.直管阻力磨擦系數(shù)λ的測定直管阻力是流體流經(jīng)直管時(shí)，由于流體的內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的阻力損失hf。對于等直徑水平直管段根據(jù)兩測壓點(diǎn)間的柏努利方程有：式中：l—直管長度（m） d—管內(nèi)徑（m）ΔP—流體流經(jīng)直管的壓強(qiáng)降（Pa）u—流體截面平均流速（ms）ρ—流體密度（kgm3）由式（1-1）可知，欲測定λ，需知道I、d、（P1-P2）、u、ρ等。若測得流體溫度，則可查得流體的ρ值。若測得流量，則由管徑可計(jì)算流速u。兩測壓點(diǎn)間的壓降ΔP，可由儀表直接讀數(shù)。3.局部阻力系數(shù)ζ的測定局部阻力主要是由于流體流經(jīng)管路中管件、閥門及管截面的突然擴(kuò)大或縮小等局部位置時(shí)所引起的阻力損失，在局部阻力件左右兩側(cè)的測壓點(diǎn)間列柏努利方程有：（1-4）即：式中：ζ—局部阻力系數(shù)ΔP—局部阻力壓強(qiáng)降（Pa）式（1—4）中ρ、u、ΔP等的測定同直管阻力測定方法。4.文丘里流量計(jì)與孔板流量計(jì)文丘里流量計(jì)和孔板流量計(jì)是應(yīng)用最廣泛的節(jié)流式流量計(jì)。當(dāng)流體通過孔板或文丘里時(shí)由于流道的縮小，使流速增加，即增加了液體的動能，從而降低了流體的勢能，利用壓降的變化，可以測量流體的流速，根據(jù)柏努利原理，可以得到如下計(jì)算公式：式中：Q――流量計(jì)流量，ms；――流量系數(shù)，無因次；A――喉管（孔口）的截面積；ρ――流體密度，kgm3；ΔP――壓力差，Pa。文丘里流量計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)：喉管直徑：27mm流量系數(shù)：0.99孔板流量計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)：孔口直徑：18.5mm流量系數(shù)：0.78其中不僅與（孔口與管道截面積比）有關(guān)，而且還與孔板的結(jié)構(gòu)形狀、加工進(jìn)度、流體在管內(nèi)雷諾數(shù)、取壓方式以及管壁面的粗糙度等諸因素有關(guān)，所以只能通過實(shí)驗(yàn)測定求得，才能利用公式得出流速、流量。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置：JK-LDZ流體流動阻力實(shí)驗(yàn)裝置，湘潭金凱化工裝備技術(shù)有限公司1、光滑管有Dg40、Dg25、Dg20、Dg8，φ18Dg15粗糙管、管長2000mm,測壓點(diǎn)距離1500mm。2、水泵型號為50SGR10-15型管道式離心泵，流量：10m3，功率0.75KW。3、彎頭阻力管Dg25。突擴(kuò)、突縮，內(nèi)徑分別為25mm變32mm，32mm變22mm。4、差壓測量：采用ZQ501差壓傳感器采集信號，電控箱儀表顯示，精度:0.3﹪FS，共六套傳感器。5、流量測量：渦輪流量計(jì)（單位m3、孔板流量計(jì)孔徑￠18.5mm。6、顯示儀表；差壓顯示采用智能數(shù)字顯示報(bào)警儀，溫度顯示采用XMZA數(shù)顯儀表。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)操作前先仔細(xì)閱讀說明書，然后依次檢查實(shí)驗(yàn)裝置的各個部件，了解其名稱與作用，并檢查是否正常。向蓄水箱加水，測量并記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)的水溫，關(guān)閉管路上所有閥門包括測壓點(diǎn)上的小閥門，待儀器運(yùn)轉(zhuǎn)正常以后再開啟需要測量壓差的測壓點(diǎn)的小閥門。打開所需實(shí)驗(yàn)的測量管路，接通電源，按下電源開關(guān)、按下離心泵啟動開關(guān)啟動離心泵，緩慢調(diào)節(jié)離心泵出口閥門，如果突然開大流量會損壞渦輪流量計(jì)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)過程中用泵前閥調(diào)節(jié)流量，但流量不能調(diào)節(jié)得太小，每調(diào)節(jié)一次流量待數(shù)據(jù)穩(wěn)定以后方可記錄。若實(shí)驗(yàn)只需測量兩至三組管路，可關(guān)閉其它管路中測壓點(diǎn)的小閥門。在測量管路壓差要注意幾點(diǎn)：差壓傳感器分高壓端和低壓端，傳感器的H一端為高壓端、L為低壓端，使用中如果儀表出現(xiàn)負(fù)數(shù)只需要將兩端取壓管互換即可。實(shí)驗(yàn)過程中可以關(guān)閉不需要測量的測壓點(diǎn)，只需關(guān)閉測壓點(diǎn)上的小閥門即可。這樣一只差壓傳感器就可以測量幾組測壓點(diǎn)的壓差了。實(shí)驗(yàn)完畢以后注意斷水?dāng)嚯?。?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理（1）數(shù)據(jù)記錄1.直管阻力磨擦系數(shù)λ的測定①.φ25*2.5mmΔP(KPa)Vs(m3h)Vs(m3s)*10-3λlgλlgRe127.36.324951.756930.-1.632954.93200224.25.896351.637880.-1.624354.90152317.64.998361.388430.-1.619144.82977413.74.015801.115500.-1.537824.73471512.33.349200.9300560.-1.426714.655475611.72.648900.7358060.-1.244944.55400711.21.948200.5411670.100683-0.9970454.4205789.51.153260.3203500.243710-0.6131274.19287②.φ42*3.5mmΔP(KPa)Vs(m3h)Vs(m3s)*10-3λlgλlgRe16.216.25324.514780.-1.881295.0988425.114.11190.-1.843405.0374834.111.518303.199530.-1.761804.9492943.29.852402.736780.-1.733744.8814452.17.116441.976790.-1.634114.7401661.45.293201.470330.-1.553114.6116270.73.553210.9870030.-1.507954.4385280.31.806420.5017830.-1.288254.144722.局部阻力系數(shù)ζ的測定ΔP(KPa)Vs(m3h)Vs(m3s)*10-3u(ms)ζlgζlgRe112.58.656782.404666.325850.624932-0.2041685.02690210.37.726322.146205.645920.646439-0.1894724.9775238.96.856261.904525.010140.709335-0.1491494.9256346.55.749201.579004.201160.736774-0.1326664.8491554.94.856321.348983.548700.778427-0.1087824.7758563.73.874791.076332.831460.923296-0.0346594.6777972.32.779080.7719672.030781.115740.4.5334581.51.823450.5065141.332461.690200.2279394.350443.文丘里流量計(jì)與孔板流量計(jì)①文丘里流量計(jì)ΔP(KPa)Vs(m3h)Vs(m3s)*10-3clgclgRe119.012.35873.432972.071480.3162805.09258217.311.67013.241692.049910.3042765.06768313.19.982232.772842.015000.3042764.9998349.38.289012.302501.985840.2979444.9191157.27.203302.000921.961330.2925504.8581465.06.112581.697941.939860.2877714.7868373.95.422831.506341.933230.2862854.73483②.孔板流量計(jì)ΔP(KPa)Vs(m3h)Vs(m3s)*10-3clgclgRe1138.812.35873.432970.359814-0.4439225.256772127.911.67013.241690.353947-0.4510615.23187398.59.982232.772840.343254-0.4643845.16402471.28.289012.302500.336947-0.4724385.08330556.37.203302.000920.329289-0.4824225.02232643.16.112581.697940.319364-0.4957414.95102734.55.422831.506340.316677-0.4993844.89902以以上表格中數(shù)據(jù)2來計(jì)算直管阻力磨擦系數(shù)λ的測定.φ25*2.5mm已知=999.7kgm3，=1.，Pas,d=0.020m，L=1.5m， .φ42*3.5mm已知d=0.035，其他條件不變2.局部阻力系數(shù)ζ的測定已知d=0.022m3.文丘里流量計(jì)與孔板流量計(jì)①文丘里流量計(jì)已知d=0.027m，②.孔板流量計(jì)已知d=0.0185m分別由lgλ～lgRe、lgζ～lgRe、lgc～lgRe作關(guān)系曲線:φ25*2.5mmΦ42*3.5mm彎頭文丘里流量計(jì)孔板流量計(jì)根據(jù)處理結(jié)果可得：（1）由圖1知曲線方程為y=-0.6782x+3.7459，理論上用柏拉修斯公式表示則為：y=-0.25x-0.4998，與理論較為接近（2）由圖2知曲線方程為y=-1.6466x+2.0201，理論上用柏拉修斯公式表示則為：y=-0.25x-0.4998。（3）由圖3知曲線方程為y=2.1435x2-1.6069x+4.606，與理論值相差較大。（4）由圖4、5可以看出：c先隨Re的增大而增大，到一定值后，就不隨Re的改變而改變，與理論相符合。結(jié)果與討論（1）注意事項(xiàng)1.注意實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后須清洗水箱，更換水質(zhì)，避免污垢過多影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.做完實(shí)驗(yàn)后的水應(yīng)排入地溝，避免冬天因水溫過低而凍裂水管。3.定期檢查各測壓點(diǎn)有無漏氣現(xiàn)象，更換乳膠管或者用尼絨扎帶捆緊乳膠管與測壓點(diǎn)和測壓管的接口。（2）思考題1.本實(shí)驗(yàn)用水為工作介質(zhì)做出的λ～Re曲線，對其它流體能否適用？為什么？答：適用于其他流體。因?yàn)楣饣艿淖枇ο禂?shù)λ只與雷諾數(shù)Re有關(guān),故對其他的流體一樣2.本實(shí)驗(yàn)是測定等直徑水平直管的流動阻力，若將水平管改為流體自下而上流動的垂直管，從測量兩取壓點(diǎn)間壓差的倒置U形管讀數(shù)R到△Pf的計(jì)算過程和公式是否與水平管完全相同?為什么?答：過程一樣，公式相同，R值的計(jì)算結(jié)果不同。通式水平放置：z=0,,垂直放置：z=L（管長）3.在不同設(shè)備上（包括相對粗糙度相同而管徑不同）、不同溫度下測定的數(shù)據(jù)是否能關(guān)連在一條曲線上？為什么？答：不能。因?yàn)棣伺c有關(guān)，粗糙度或管徑任何一個發(fā)生改變都會影響λ的值。而Re與流體的密度、粘度等有關(guān)，溫度改變會引起密度、粘度的改變，所以會影響Re的值。因此，在不同設(shè)備上（包括相對粗糙度相同而管徑不同）、不同溫度下測定的數(shù)據(jù)不能關(guān)連在一條曲線上。中南大學(xué)實(shí)驗(yàn)二、柏努利實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．研究流體各種形式能量之間關(guān)系及轉(zhuǎn)換，加深對能量轉(zhuǎn)化概念的理解;2．深入了解柏努利方程的意義。實(shí)驗(yàn)原理1.不可壓縮的實(shí)驗(yàn)液體在導(dǎo)管中作穩(wěn)定流動時(shí)，其機(jī)械能守恒方程式為： （1）式中：ul、u2一分別為液體管道上游的某截面和下游某截面處的流速，ms； P1、P2一分別為流體在管道上游截面和下游截面處的壓強(qiáng)，Pa； zl、z2一分別為流體在管道上游截面和下游截面中心至基準(zhǔn)水平的垂直距離，m; ρ一流體密度，Kgm；We—液體兩截面之間獲得的能量，JKg; g一重力加速度，ms2；∑hf一流體兩截面之間消耗的能量，JKg。2.理想流體在管內(nèi)穩(wěn)定流動，若無外加能量和損失，則可得到： （2）表示1kg理想流體在各截面上所具有的總機(jī)械能相等，但各截面上每一種形式的機(jī)械能并不一定相等，但各種形式的機(jī)械能之和為常數(shù)，能量可以相互轉(zhuǎn)換。3.流體靜止，此時(shí)得到靜力學(xué)方程式： （3） 所以流體靜止?fàn)顟B(tài)僅為流動狀態(tài)一種特殊形式。實(shí)驗(yàn)裝置及流程試驗(yàn)前，先關(guān)閉試驗(yàn)導(dǎo)管出口調(diào)節(jié)閥，并將水灌滿流水糟，然后開啟調(diào)節(jié)閥，水由進(jìn)水管送入流水槽，流經(jīng)水平安裝的試驗(yàn)導(dǎo)管后，試驗(yàn)導(dǎo)管排出水和溢流出來的水直接排入下水道。流體流量由試驗(yàn)導(dǎo)管出口閥控制。進(jìn)水管調(diào)節(jié)閥控制溢流水槽內(nèi)的溢流量，以保持槽內(nèi)液面穩(wěn)定，保證流動系統(tǒng)在整個試驗(yàn)過程中維持穩(wěn)定流動。實(shí)驗(yàn)步驟1．靜止流體內(nèi)部任一點(diǎn)壓強(qiáng)的計(jì)算定量測定流體內(nèi)部任一點(diǎn)的靜壓強(qiáng)，操作方法同演示部分1。關(guān)閉出口閥門，根據(jù)式（3），只要測得Z1、Z2高度，可求得Pc。2．流量一定，確定流體各截面靜壓能．接演示部分，試驗(yàn)導(dǎo)管內(nèi)流量達(dá)到穩(wěn)定后，取一量筒和秒表，在導(dǎo)管出口，用體積法測流量，并對壓差計(jì)讀數(shù)進(jìn)行校核看是否與式（2）計(jì)算結(jié)果相等。3．計(jì)算A、C截面的靜壓能，并與靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)靜壓能數(shù)值進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理實(shí)驗(yàn)設(shè)備基本參數(shù)dl=30mm，d2=18mm數(shù)據(jù)記錄序號h1,Pah2,Pah3,Pah4,Pah5,Pah6,Pah7,Pah8,PaV，mlt，s134603480345034603450346034403470100028.80234403470341034103405351033603410100019.09332903330328032803280329032003250100017.61數(shù)據(jù)處理組1：由式計(jì)算得，選取截面CD為基準(zhǔn)面組2：由式計(jì)算得，組3：由式計(jì)算得，選取截面CD為基準(zhǔn)面由上述結(jié)果得，結(jié)果與討論1．管內(nèi)的空氣泡會干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請問怎樣排除?答：調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)管出口閥，使導(dǎo)管內(nèi)水的流速足夠大。2．試解釋所觀察到的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象。答：a、導(dǎo)管內(nèi)水的流速增加時(shí)，各液柱高度減小，這是因?yàn)榱魉僭黾?，水的動能增加，增加的動能有靜壓能轉(zhuǎn)換而來，所以液柱的高度會減小。b、在保持溢流狀態(tài)時(shí)，流速一定，則液柱高度穩(wěn)定，而水槽未保留溢流狀態(tài)，則液柱高度會逐漸下降，這是由于水槽液位下降，使導(dǎo)管內(nèi)液體流速發(fā)生改變，所以液柱高度會發(fā)生變化。3．實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與理論結(jié)果相符合？解釋其原因。答：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論不相符合，因?yàn)橐后w不是理想狀態(tài)，在管內(nèi)流動是要克服阻力做功，使液體的機(jī)械能逐漸減小。4．比較并列2根測壓管（h1與h2、h3與h4、h5與h6、h7與h8）液柱高低，解釋其原因。答：＜，＜，＜，＜在測壓管，，，的測壓孔正對水流方向，液位高度表示靜壓頭和動壓頭之和，而測壓管，，，的液位高度表示靜壓頭，＜，＜，＜，＜。中南大學(xué)實(shí)驗(yàn)四、對流傳熱實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑蓖ㄟ^對空氣—水蒸氣光滑套管換熱器的實(shí)驗(yàn)研究，掌握對流傳熱系數(shù)α1的測定方法，加深對其概念和影響因素的理解。并應(yīng)用線性回歸分析方法，確定關(guān)聯(lián)式Nu=ARemPr0.4中常數(shù)A、m的值。⒉通過對管程內(nèi)部插有螺紋管的空氣—水蒸氣強(qiáng)化套管換熱器的實(shí)驗(yàn)研究，測定其準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式Nu=BRem中常數(shù)B、m的值和強(qiáng)化比NuNu0，了解強(qiáng)化傳熱的基本理論和基本方式。實(shí)驗(yàn)原理1．準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)影響對流傳熱的因素很多，根據(jù)因次分析得到的對流傳熱的準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)為：Nu=CRemPrnGrl （1）式中C、m、n、l為待定參數(shù)。參加傳熱的流體、流態(tài)及溫度等不同，待定參數(shù)不同。目前，只能通過實(shí)驗(yàn)來確定特定范圍的參數(shù)。本實(shí)驗(yàn)是測定空氣在圓管內(nèi)作強(qiáng)制對流時(shí)的對流傳熱系數(shù)。因此，可以忽略自然對流對傳熱膜系數(shù)的影響，則Gr為常數(shù)。在溫度變化不太大的情況下，Pr可視為常數(shù)。所以，準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式（1）可寫成Nu＝CRem （2） 待定參數(shù)C和m可通過實(shí)驗(yàn)測定蒸汽、空氣的有關(guān)數(shù)據(jù)后，對式（2）取對數(shù)，回歸求得直線斜率和截距。2．傳熱量計(jì)算努塞爾數(shù)Nu或α1無法直接用實(shí)驗(yàn)測定，只能測定相關(guān)的參數(shù)并通過計(jì)算求得。當(dāng)通過套管環(huán)隙的飽和蒸汽與冷凝壁面接觸后，蒸汽將放出冷凝潛熱，冷凝成水，熱量通過間壁傳遞給套管內(nèi)的空氣，使空氣的溫度升高，空氣從管的末端排出管外，傳遞的熱量由（3）式計(jì)算。Q＝Wecpc（t2－t1）=Vρ1cpc（t2－t1） （3）根據(jù)熱傳遞速率Q＝KSΔtm （4）所以KSΔtm=Vρ1cpc（t2－t1） （5）式中：Q——換熱器的熱負(fù)荷（即傳熱速率），kJs；We——冷流體的質(zhì)量流量，kgs；V——冷流體（空氣）的體積流量，m3s；ρ1一冷流體（空氣）的密度，kgm3；K——換熱器總傳熱系數(shù)，W（m2·℃）；Cpc一一冷流體（空氣）的平均比定壓熱容，kJ（kg·K）；S——傳熱面積，m2；Δtm——蒸汽與空氣的對數(shù)平均溫度差，℃?？諝獾牧髁考皟煞N流體的溫度等可以通過各種測量儀表測得。綜合上面各式即可算出傳熱總系數(shù)K。3．傳熱膜系數(shù)的計(jì)算當(dāng)傳熱面為平壁或者當(dāng)管壁很薄時(shí)，總的傳熱阻力和傳熱分阻力的關(guān)系可表示為： 式中：αl——空氣在圓管中強(qiáng)制對流的傳熱膜系數(shù)，W（m2·℃）；α2——蒸汽冷凝時(shí)的傳熱膜系數(shù)，W（m2·℃）。當(dāng)管壁熱阻可以忽略（內(nèi)管為黃銅管而且壁厚b較薄，黃銅導(dǎo)熱系數(shù)λ比較大）時(shí)， （7）蒸汽冷凝傳熱膜系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣傳熱膜系數(shù)，則K≈α1。因此，只要在實(shí)驗(yàn)中測得冷、熱流體的溫度及空氣的體積流量，即可通過熱衡算求出套管換熱器的總傳熱系數(shù)K值，由此求得空氣傳熱膜系數(shù)α1。4．努塞爾數(shù)和雷諾數(shù)的計(jì)算 式中：λ——空氣導(dǎo)熱系數(shù)，W（m·℃）；μ一空氣的粘度，Pa·s；d——套管換熱器的內(nèi)管平均直徑，m；ρ1——進(jìn)口溫度t1時(shí)的空氣密度，kgm3。由于熱阻主要集中在空氣一側(cè)，本實(shí)驗(yàn)的傳熱面積S取管子的內(nèi)表面較為合理，即S＝πdl本裝置d=0．0178m，l=1．327m。5．空氣流量和密度的計(jì)算空氣密度ρ1可按理想氣體計(jì)算：式中：pa——當(dāng)?shù)卮髿鈮海琍a；t——孔板流量計(jì)前空氣溫度，℃，可取t=t1；空氣的流量由14噴嘴流量計(jì)測量，合并常數(shù)后，空氣的體積流量可由（11）式計(jì)算 （11）式中：C0——合并整理的流量系數(shù)，其值為C0=0．001233；R——噴嘴流量計(jì)的壓差計(jì)示值，mmH2O。V1——空氣的體積流量，m3s。實(shí)驗(yàn)裝置圖空氣-水蒸氣傳熱綜合實(shí)驗(yàn)裝置流程圖1—光滑套管換熱器；2—螺紋管的強(qiáng)化套管換熱器；3—蒸汽發(fā)生器；4—旋渦氣泵；5—旁路調(diào)節(jié)閥；6—孔板流量計(jì)；7、8、9—空氣支路控制閥；10、11—蒸汽支路控制閥；12、13—蒸汽放空口；15—放水口；14—液位計(jì)；16—加水口；實(shí)驗(yàn)步驟1．實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備（1）向電加熱釜加水至液位計(jì)上端紅線處。（2）檢查空氣流量旁路調(diào)節(jié)閥是否全開。（3）檢查普通管支路各控制閥是否已打開，保證蒸汽和空氣管路的暢通。（4）接通電源總閘，設(shè)定加熱電壓，啟動電熱鍋爐開關(guān)，開始加熱。2．實(shí)驗(yàn)開始（1）當(dāng)蒸汽壓力穩(wěn)定后，啟動旋渦氣泵并運(yùn)行一段時(shí)間，保證實(shí)驗(yàn)開始時(shí)空氣入口溫度（℃）穩(wěn)定。（2）調(diào)節(jié)空氣流量旁路閥的開度或主閥開度，使孔板流量計(jì)的壓差計(jì)讀數(shù)為所需的空氣流量值。（3）穩(wěn)定5－8分鐘左右讀取壓差計(jì)讀數(shù)，讀取空氣入口、出口的溫度值、（溫度測量可采用熱電偶或溫度計(jì)）、空氣壓力值p1、空氣入、出口之間壓力差p2、蒸汽溫度值t3及壓力值p3,孔板流量計(jì)讀數(shù)p4。（4）調(diào)節(jié)空氣流量，重復(fù)（3）與（4）共測6－10組數(shù)據(jù)（注意：在空氣入、出口之間壓力差p2最大值與最小值之間可分為6-10段）。（5）實(shí)驗(yàn)過程，要盡可能保證蒸汽溫度或壓力穩(wěn)定，在蒸汽鍋爐加熱過程（蒸汽溫度或壓力變化較大）不要記錄數(shù)據(jù)。3．實(shí)驗(yàn)結(jié)束（1）關(guān)閉加熱器開關(guān)。（2）過5分鐘后關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)，并將旁路閥全開。（3）切斷總電源。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理數(shù)據(jù)記錄螺紋管實(shí)驗(yàn)號空氣入口溫度值空氣出口溫度值空氣入口壓力值p1空氣入出口壓力差p2蒸汽溫度值t3蒸汽壓力p3孔板流量計(jì)讀數(shù)p411682.566701041250.153021887.958101401250.1540320100.052751791250.1550422100.948852381250.1560524101.545353011250.1570光滑管實(shí)驗(yàn)號空氣入口溫度值空氣出口溫度值空氣入口壓力值p1空氣入出口壓力差p2蒸汽溫度值t3蒸汽壓力p3孔板流量計(jì)讀數(shù)p4122.763.05930611300.1541223.869.04940911300.1550323.569.240701261300.1560424.070.835101571300.1572524.771.431101781300.1581數(shù)據(jù)處理1.先算出測量段上空氣的定性溫度(℃)，為簡化計(jì)算,取t值為空氣進(jìn)口溫度(℃)及出口溫度(℃)的平均值,即由此查得:測量段上空氣的平均比熱；測量段上空氣的平均導(dǎo)熱系數(shù)λ；測量段上空氣的平均粘度；2.傳熱面積S的計(jì)算。3.空氣流量和密度的計(jì)算，4.努塞爾數(shù)和雷諾數(shù)的計(jì)算將上述已得到的值代入公式即可得:5.傳熱量傳熱膜系數(shù)的計(jì)算Q＝Wecpc（t2－t1）=Vρ1cpc（t2－t1）（3）Q＝KSΔtm，所以KSΔtm=Vρ1cpc（t2－t1）螺紋管數(shù)據(jù)表實(shí)驗(yàn)號進(jìn)口空氣密度（Kg）對數(shù)平均溫度差空氣的體積流量VReNulgRelgNu傳熱量QKJs傳熱系數(shù)K傳熱膜系數(shù)11.218670.610.0061227217.4059.6104.4351.7750.49840.09510.095121.210265.990.0070931313.9277.5204.4961.8890.60280.12310.123131.201955.750.0079534871.41116.944.5422.0680.76820.18560.185641.193854.320.0087438078.26129.264.5812.1110.82730.20520.205251.185853.150.0094740982.22139.654.6132.1450.87460.22170.2217光滑管數(shù)據(jù)表實(shí)驗(yàn)號進(jìn)口空氣密度（Kg）對數(shù)平均溫度差空氣的體積流量VReNulgRelgNu傳熱量QKJs傳熱系數(shù)K傳熱膜系數(shù)11.191185.570.0072331428.2834.5914.4971.5390.34880.05490.054921.186681.520.0080034644.0345.3894.5401.6570.43120.07130.071331.187881.530.0087637973.5749.7444.5801.6970.47270.07810.078141.185880.340.0096141588.0856.6164.6191.7530.53600.08990.089951.183079.680.0102044037.1360.3184.6441.7800.56630.09580.0958同一雙對數(shù)坐標(biāo)系中繪制光滑管、波紋管的Nu～Re的關(guān)系圖：由圖可知：螺紋管準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式的回歸過程：y=2.3116x-8.4856,根據(jù)方程式：lgNu=lgA+mlgRe,得：m=2.3116，lgA=-8.4856所以m=2.3116，光滑管準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式的回歸過程：y=1.5667x-5.4838,根據(jù)方程式：lgNu=lgA+mlgRe,得：m=1.5667，lgA=-5.4838所以m=1.5667，結(jié)果驗(yàn)證：螺紋管取x=lgRe=4.497代入方程式y(tǒng)=2.3116x-8.4856，得y=1.909與實(shí)際lgNu=1.775有小偏差。光滑管取x=lgRe=4.644代入方程式y(tǒng)=1.5667x-5.4838，得y=1.792與實(shí)際lgNu=1.780有小偏差。結(jié)果與討論（1）注意事項(xiàng)：1．檢查蒸汽加熱釜中的水位是否在正常范圍內(nèi)。特別是每個實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，進(jìn)行下一實(shí)驗(yàn)之前，如果發(fā)現(xiàn)水位過低，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)給水量。2．必須保證蒸汽上升管線的暢通。即在給蒸汽加熱釜電壓之前，兩蒸汽支路控制閥之一必須全開。在轉(zhuǎn)換支路時(shí)，應(yīng)先開啟需要的支路閥，再關(guān)閉另一側(cè)，且開啟和關(guān)閉控制閥必須緩慢，防止管線截?cái)嗷蛘羝麎毫^大突然噴出。3．必須保證空氣管線的暢通。即在接通風(fēng)機(jī)電源之前，兩個空氣支路控制閥之一和旁路調(diào)節(jié)閥必須全開。在轉(zhuǎn)換支路時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉風(fēng)機(jī)電源，然后開啟和關(guān)閉控制閥。4.電源線的相線,中線不能接錯,實(shí)驗(yàn)架一定要接地。5.要注意及時(shí)放掉蒸汽冷凝水。（2）思考題：1.影響傳熱膜系數(shù)的因素有哪些？答：無相變化，液體的物性，以及壓力溫度2.在蒸氣冷凝時(shí)，若存在不凝性氣體，你認(rèn)為將會有什么影響？應(yīng)該采取什么措施？答：a、會由于空氣中含有水分造成冰堵。冰堵不單使制冷效率下降。而且會導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)。壓力不斷降低，還會損壞壓縮機(jī)。b、空氣混入壓縮腔，由于空氣中含有不凝性氣體，如氮?dú)?。這些不凝性氣體會減少制冷劑的循環(huán)量，使制冷量降低。c、并且不凝性氣體會滯留在冷凝器的上部管路內(nèi)，致使實(shí)際冷凝面積減小，冷凝負(fù)荷增大，冷凝壓力升高，從而制冷量會降低。而且由于冷凝壓力的升高致使排氣壓力升高，還會減少壓縮機(jī)的使用壽命空氣中含有水份，水份中有氧氣水份在壓縮機(jī)里會腐蝕電機(jī)、電機(jī)線圈、控制線路.，會引起機(jī)損壞的危險(xiǎn)。最好就是要把握好空氣的進(jìn)入和空氣的質(zhì)量。3.蒸氣冷凝后，將產(chǎn)生冷凝水，如冷凝水不能放出，累積后淹埋加熱銅管，你認(rèn)為將會有什么影響？應(yīng)該采取什么措施？答：大量的熱蒸汽無法冷凝，會造成蒸餾裝置中蒸汽壓越來越大，容易造成設(shè)備的爆炸。如果不排除銅管（純水蒸氣）外的不凝氣，管壁溫度可能不穩(wěn)定。還有就是累積后掩埋加熱銅管的話會帶走大量的熱量，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響。應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)過程中及時(shí)放掉冷凝水。4.本實(shí)驗(yàn)中所測定的壁面溫度是靠近蒸氣側(cè)的溫度，還是接近空氣側(cè)的溫度？為什么？答：通過觀察空氣進(jìn)出口溫度，蒸汽溫度和壁面溫度，可以得出是靠近蒸汽側(cè)的溫度。5.在實(shí)驗(yàn)中有哪些因素影響實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性？答：空氣和蒸汽的流向、冷蒸汽冷凝過程中存在不冷凝氣體不及時(shí)排走對傳熱的影響。中南大學(xué)實(shí)驗(yàn)五、板框壓濾機(jī)過濾常數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解板框過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)，掌握其操作方法；2．熟悉板框壓濾機(jī)的構(gòu)造和操作；3．掌握過濾常數(shù)（K、qe、τe）的測定方法；4．驗(yàn)證洗水速率與過濾速率的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)原理過濾是以某種多控物質(zhì)作為介質(zhì)來處理懸浮乳液的操作。在外力的作用下，懸浮液中的液體通過介質(zhì)的孔道而固體顆粒被截流下來，從而實(shí)現(xiàn)固液分離，因此，過濾操作本質(zhì)上是流體通過固體顆粒通過床層的流動，所不同的是這個固體顆粒層的厚度隨著過濾過程的進(jìn)行而不斷增加，故在恒壓過濾操作中，起過濾速率不斷降低。影響過濾速度的主要因素除壓強(qiáng)差△p，濾餅厚度L外，還有濾餅和懸浮頁液的性質(zhì)，懸浮液溫度，過濾介質(zhì)的阻力等，故以應(yīng)用流體力學(xué)的方法處理。比較過濾過程與流體經(jīng)過流動床的流動可知：過濾速度即為流體通過固定床的表現(xiàn)速度u。同時(shí)，流體細(xì)小顆粒構(gòu)成的濾餅空隙中的流動是層流雷諾數(shù)范圍，因此，可利用流體通過固定床壓降的簡化模型，尋求濾液量與時(shí)間的關(guān)系，應(yīng)用層流時(shí)泊肅葉公式不難推導(dǎo)出過濾基本方程式：（1）式中，V——濾液體積，mτ——過濾時(shí)間，sA——過濾面積，0.191m2S——濾餅壓縮性指數(shù)，無因次。一般情況下S=0～1，對不可壓縮濾餅S=0R——濾餅比阻，1m,r=——單位壓差下的比阻，1m,r=rV——濾餅體積與相應(yīng)濾液體積之比，無因次。Ve——虛擬濾液體積，恒壓過濾時(shí)，令,,,對（1）式積分可得（2）式中，q——單位過濾面積的濾液體積，q=VA，qe——單位過濾面積的虛擬濾液體積，q=VeA，，τe——虛擬過濾時(shí)間，sK——濾餅常數(shù)，由物料特性及過濾壓差所決定，K，qe，τe三者總稱為過濾常數(shù)。利用恒壓過濾方程進(jìn)行計(jì)算時(shí)，必須首先需要知道K，qe，τe，它們只有通過實(shí)驗(yàn)才能確定。對（2）式微分可得（3）（4）該式表明以dτdq為縱坐標(biāo)，以q為橫坐標(biāo)作圖可得一直線，直線斜率為2K，截距為2qeK。在實(shí)驗(yàn)測定中，為便于計(jì)算，微分可用差分替代，把（4）式改寫成：（5）在恒壓條件下，用秒表和量筒分別測定一系列時(shí)間間隔Δτ及對應(yīng)的濾液體積V，由此算出一系列在直角坐標(biāo)系中的ΔτΔq和q，繪制出函數(shù)關(guān)系，得一直線。根據(jù)直線的斜率和截距便可求出K和qe。實(shí)驗(yàn)裝置試驗(yàn)所用板框過濾機(jī)的整套裝置由調(diào)漿桶、清水桶、壓縮空氣系統(tǒng)、板框過濾機(jī)和貯液量筒組成。在調(diào)漿桶內(nèi)配制一定濃度的碳酸鎂（MgCO3）懸浮液，用壓縮空氣將懸浮液送入板框過濾機(jī)進(jìn)行過濾，調(diào)節(jié)閥門開度以維持恒壓過濾時(shí)所需要的恒定壓力，濾液流入貯液量筒計(jì)量，洗滌水同樣用壓縮空氣從洗水桶送至板框壓濾機(jī)進(jìn)行洗滌，洗滌水也用也用貯液量筒計(jì)量其液量。實(shí)驗(yàn)步驟觀察過濾機(jī)(尤其是板框)結(jié)構(gòu)，注意管路連接及走向，安裝濾布，調(diào)整板框（按圖1所示，標(biāo)記點(diǎn)從右到左為3-2-1…）；用MgCO3粉或上次試驗(yàn)的濾餅攪拌配置3～5%的待過濾的料漿；將初步攪拌分散好的料漿懸浮液傾入高位槽，通過高位槽送至攪拌槽（打開排氣閥，進(jìn)料閥），進(jìn)料后關(guān)閉排氣閥和進(jìn)料閥，使料漿自流入密封攪拌釜中，進(jìn)一步攪拌分散，等待壓入板框?yàn)V機(jī)中；啟動密封攪拌釜的攪拌器，并一直開到實(shí)驗(yàn)結(jié)束；加完料后，打開連接攪拌槽與與空壓機(jī)連接閥門（此時(shí)注意要關(guān)閉空氣進(jìn)入洗水貯罐的閥門）。觀察空氣進(jìn)入密封攪拌釜管路上的壓力表，當(dāng)其讀數(shù)到達(dá)規(guī)定壓力（如0.2Mpa）時(shí)，開始過濾：打開連接密封攪拌釜與板框?yàn)V機(jī)管路上的過濾閥門，讓料漿壓入板框中，并記錄不同時(shí)間τ得到的濾液量V（每隔1-3min，記錄計(jì)量槽液位的高度與時(shí)間間隔）以及相應(yīng)的壓力表讀數(shù)（此時(shí)注意洗水貯罐進(jìn)入板框?yàn)V機(jī)管路上的閥門是否關(guān)閉，如沒有關(guān)閉，否則料漿可能由此進(jìn)入洗水貯罐中）；過濾結(jié)束后，關(guān)閉連接密封攪拌釜與板框?yàn)V機(jī)管路上的過濾閥門，準(zhǔn)備洗滌；用自來水將洗水貯罐灌滿，關(guān)閉自來水進(jìn)入洗水貯罐的閥門；將空壓機(jī)壓送出來的空氣接入洗水貯罐中（關(guān)閉連接密封攪拌釜與板框?yàn)V機(jī)管路上的過濾閥門），當(dāng)達(dá)到一定壓力后，打開連接洗水貯罐與板框?yàn)V機(jī)管路上的閥門，立即開始記錄數(shù)據(jù)（每個10-20sec記錄一次，記錄計(jì)量槽液位的高度與時(shí)間間隔）；過濾結(jié)束后，拆開板框?yàn)V機(jī)，查看濾餅的形狀及特點(diǎn)；清洗濾布、板、框，關(guān)水、電，清掃衛(wèi)生。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理（1）數(shù)據(jù)記錄濾液高度mm5090115145168190210228245262275292305320332345357368380391403415422432442452460470478487498607077849197103110116123129135141146151158164169175181187194198204209215220225230235240245250255260265270275280284288292296301305309313317321325329332336339342345348351354356358360362364366367369370371372373374375376377378379380381382383384385385.5386386.5387（2）數(shù)據(jù)處理 ΔτΔq2.124.004.247.078.4914.1516.9821.2228.305.8910.6022.3837.7049.7173.1583.9991.6598.251.1252.0254.2757.2009.49513.9716.0417.5018.76 ΔτΔq42.4484.8916.98100.37102.13104.0219.1719.5119.87S=A=0.191因此由以上數(shù)據(jù)可得ΔτΔq—q函數(shù)關(guān)系圖由圖知此直線的斜率為又可得此直線的截距為則得到過濾常數(shù)K=，τe

結(jié)果與討論（1）注意事項(xiàng)注意空氣、物料、洗水的流向和通路：空氣→空壓機(jī)→密封攪拌釜頂→密封攪拌釜底→板框壓濾機(jī)下面靠外進(jìn)料管→板框→板框上方→出口空氣→空壓機(jī)→洗水罐頂→洗水罐底→板框壓濾機(jī)下面靠內(nèi)進(jìn)料管→板框→板框上面→出口料漿→高位攪拌槽（調(diào)漿桶）→自流進(jìn)入密封攪拌釜→在空氣壓力下進(jìn)入板框壓濾機(jī)下面靠外進(jìn)料管→板框→在框內(nèi)形成濾餅（濾液從板框上面管流出來→計(jì)量桶）自來水龍頭→自流進(jìn)入洗水貯罐→在空氣壓力下進(jìn)入板框壓濾機(jī)下面靠內(nèi)進(jìn)料管→板框中的濾餅→板框上面出來→計(jì)量桶板、框的組裝：組裝次序由料漿及洗水、濾液的通道所決定；按圖1所示，標(biāo)記點(diǎn)從右到左為3-2-1………計(jì)量槽的截面積：250×250mm；板框洗滌要干凈，防止物料通道堵塞；（2）思考題1、在恒壓過濾中，你的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)第一點(diǎn)是否有偏高或偏低現(xiàn)象，原因如何，如何對待這異常數(shù)據(jù)？答：有偏高現(xiàn)象。2、若操作壓力增加一倍，其K值是否也增加一倍？要得到同樣的濾液時(shí)，其過濾時(shí)間是否縮短了一半？答：由知，k為常數(shù)，操作壓力增加一倍，K值增加幅度小于一倍。要得到同樣的濾液時(shí)，其過濾時(shí)間大于原所需時(shí)間的一半。3、如果過濾液的粘度比較大，你考慮用什么方法改善過濾速率？答：增加過濾速度,可采取的措施有：添加助濾劑，控制過濾溫度，選擇合適的過濾介質(zhì)，控制濾餅厚度。中南大學(xué)實(shí)驗(yàn)六、離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解離心泵的結(jié)構(gòu)組成及特性，掌握理性泵的操作方法；2.觀察離心泵的氣體現(xiàn)象；3．熟悉離心泵操作方法和特性曲線的應(yīng)用；4.掌握離心泵特性曲線的測定方法、表示方法，加深對離心泵性能的了解；5.測定離心泵在一定轉(zhuǎn)速下的特性曲線：N-Q、H-Q、η-Q曲線。實(shí)驗(yàn)原理在離心泵進(jìn)出口管裝設(shè)真空表和壓力表，在相應(yīng)的兩截面列出機(jī)械能衡算方程式（以單位重量液體為衡算基準(zhǔn)）：（1）由于在測試離心泵特性曲線時(shí)，直管段摩擦損失很小，其損失歸入離心泵的效率，所以上式（1）的能量損失Hf=0。令：（2）所以式（1）變?yōu)椋海?）式中：H1－泵入口真空表讀數(shù)，換算為mH2O表示；H2－泵出口壓力表讀數(shù)，換算為mH2O表示；；u1－吸入管內(nèi)水的流速，ms；u2－排出管內(nèi)水的流速，ms；g－重力加速度，9．8lms2。由式（3）計(jì)算出揚(yáng)程，此即為離心泵給單位重量流體提供的能量，由于體積流量可由渦輪流量計(jì)測得，因此流體獲得的有效功率Ne為：Ne=Q·H·ρ·g（4）根據(jù)離心泵效率的定義及有效功率表達(dá)式（5），有：（5）式中：Q－流量，m3s；H－壓頭，m；ρ－被輸送液體密度，kgm3；N－泵的軸功率，kW。試驗(yàn)過程中，各參數(shù)的測定方法如下：1、流量Q采用孔板流量計(jì)讀數(shù)。本實(shí)驗(yàn)流量Q與壓差計(jì)讀數(shù)R之間關(guān)系可用下式表示（6）2、揚(yáng)程H根據(jù)所測到的壓力、流量等，由（3）式計(jì)算。3．軸功率N（即泵輸入功率）從電機(jī)功率表上直接讀出電機(jī)功率Ne（e＝95％），再轉(zhuǎn)換成為軸功率N：N＝Ne×e。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)用離心泵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖1所示，離心泵用三相電動機(jī)帶動，水從水池吸入，整個管線返回水池。在吸入管進(jìn)口處裝有閥，以便啟動前灌滿水；在泵的吸入口和出口分別裝有真空表和壓力表，以測量離心泵的進(jìn)出口處壓力；泵的出口管路裝有孔板流量計(jì)用做流量測量，并裝有閥門以調(diào)節(jié)流量。離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)裝置圖1.排水閥；2、吸水閥；3、水槽；4、泵；5、引水漏斗；6、真空表；7、功率表盒；8、壓力表；9、文士管；10、壓力計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟先熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作過程和掌握儀表的使用方法；打開灌水閥向離心泵充水，直到灌滿水為止；關(guān)閉離心泵的出口閥；啟動離心泵，待泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后逐漸開大出口閥直到全開為上，觀察流量（U型壓差計(jì)水銀柱高度變化大?。┑淖兓?，以及電機(jī)功率、真空表、壓力表的讀數(shù)的變化；開始記錄數(shù)據(jù)：將出口閥關(guān)閉，此時(shí)流量為零，記錄電機(jī)的功率以及真空表、壓力表的讀數(shù)；將流量（汞柱差）為零至最大之間合理分成10-12份，依次加大出口閥門的開度，亦即從小到大，分10-12次將閥門開到最大，記錄每一次閥門開度改變后U型壓差計(jì)水銀柱高度差（用（6）式計(jì)算流量）、電機(jī)功率、真空表、壓力表的讀數(shù)；然后，反過來從最大流量逐步減小到零為止，同樣讀取并記錄10-12組數(shù)據(jù)；關(guān)閉出口閥后，停泵；測量水溫和記錄操作時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理數(shù)據(jù)記錄壓力計(jì)上沿mmHg壓力計(jì)下沿mmHg真空表mmHg壓力表kgfcm2功率表NeKw水銀柱高度差由大到小720014003400.500.850690017003100.600.850660019502800.750.830630022502500.850.820600026002201.000.800570029002001.100.750540032251701.350.720510035501401.400.690480038251001.500.65043004300451.650.450水銀柱高度差由小到大43004300451.650.450480038251001.500.650510035251301.400.700540032251601.250.720570029251901.120.750600026002201.000.800630023002500.880.810660020002900.750.810690017003200.600.810715014503500.500.830（2）數(shù)據(jù)處理：760mmHg=1.0133×102Kpa=1.033kgfcm2=10.33mH2O，，，（，=0.2m）N＝Ne×（=95%），，其中：；壓差計(jì)讀數(shù)RKpa流量Qm3.h-1揚(yáng)程Hm軸功率NKw流量Qm3.s-1有效功率%水銀柱高度差由大到小7737.319.80.831.1613.46936.910.40.811.113.96206.5111.50.791.0314.75406.0512.10.770.9614.84535.5213.20.750.8815.23734.9813.90.720.79152904.3615.10.690.6914.82073.6516.10.660.5813.91302.8616.60.620.4511.80017.30.4300水銀柱高度差由小到大0017.30.43001302.8616.60.620.4511.82103.68160.670.5813.62904.3614.90.690.6914.63704.96140.720.79154535.5213.20.740.8815.45336.0112.40.760.9515.26136.4711.60.781.03156936.910.60.81.114.37607.24100.811.1513.9作圖如下：左圖為：水銀柱高度差由大到小變化時(shí)H-Q、N-Q、η-Q特性泵特性曲線圖右圖為：水銀柱高度差由小到大變化時(shí)H-Q、N-Q、η-Q特性泵特性曲線圖結(jié)果與討論1.離心泵的主要部件及其功能？答：主要部件有葉輪、泵殼和軸封裝置。葉輪：其作用是將原動機(jī)的機(jī)械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能(主要增加靜壓能)。泵殼：其作用是將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼多做成蝸殼形，故又稱蝸殼。由于流道截面積逐漸擴(kuò)大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體，同時(shí)又是一個能量轉(zhuǎn)換裝置。軸封裝置：其作用是防止泵殼內(nèi)液體沿軸漏出或外界空氣漏入泵殼內(nèi)。2．為什么要先灌泵？答：離心泵若在啟動前未充滿液體，則泵殼內(nèi)存在空氣。由于空氣密度很小，所產(chǎn)生的離心力也很小。此時(shí)，在吸入口處所形成的真空不足以將液體吸入泵內(nèi)。雖啟動離心泵，但不能輸送液體。所以要先灌泵。3.離心泵開啟前為什么要關(guān)出口閥？答：關(guān)閉閥門的原因從試驗(yàn)數(shù)據(jù)上分析：開閥門意味著揚(yáng)程極小，這意味著電機(jī)功率極大，會燒壞電機(jī)。4.離心泵流量的調(diào)節(jié)方式有那些？工業(yè)生產(chǎn)上常采用哪種方式進(jìn)行流量調(diào)節(jié)？答：泵的流量改變可通過出口閥的調(diào)節(jié)來達(dá)到，工業(yè)生產(chǎn)上常采用的調(diào)節(jié)方式就是增加變頻裝置。5.什么是離心泵的氣蝕現(xiàn)象、氣縛現(xiàn)象，怎樣解決？答：①離心泵工作時(shí)，在葉輪中心區(qū)域產(chǎn)生真空形成低壓而將液體吸上。如果形成的低壓很低，則離心泵的吸上能力越強(qiáng)，表現(xiàn)為吸上高度越高。但是，真空區(qū)壓強(qiáng)太低，以致于低于體的飽和蒸汽壓，則被吸上的液體在真空區(qū)發(fā)生大量汽化產(chǎn)生氣泡。含氣泡的液體擠入高壓區(qū)后急劇凝結(jié)或破裂。因氣泡的消失產(chǎn)生局部真空，周圍的液體就以極高的速度流向氣泡中心，瞬間產(chǎn)生了極大的局部沖擊力，造成對葉輪和泵殼的沖擊，使材料手到破壞。把泵內(nèi)氣泡的形成和破裂而使葉輪材料受到破壞的過程，稱為氣蝕現(xiàn)象。②離心泵啟動時(shí)，若泵內(nèi)存有空氣，由于空氣密度很小，旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小，因而葉輪中心區(qū)所形成的低壓不足以吸入液體，這樣雖啟動離心泵也不能完成輸送任務(wù)，這種現(xiàn)象稱為氣縛現(xiàn)象。③解決氣蝕的辦法：Ⅰ.清理進(jìn)口管路的異物使進(jìn)口暢通，或者增加管徑的大??；Ⅱ.降低輸送介質(zhì)的溫度；Ⅲ.減小流量；Ⅳ.降低安裝高度；Ⅴ.重新選泵，或者對泵的某些部件進(jìn)行改進(jìn)，比如選用耐汽蝕材料等等．氣縛現(xiàn)象則需要使泵體內(nèi)灌滿液體或者在進(jìn)口增加一緩沖罐就可以解決。

中南大學(xué)實(shí)驗(yàn)七、干燥實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握干燥曲線和干燥速率曲線的測定方法。2、學(xué)習(xí)物料含水量的測定方法。3、加深對物料臨界含水量Xc的概念及其影響因素的理解。4、計(jì)算恒速階段的干燥速率以及降速階段干燥速率線斜率。5、學(xué)習(xí)用誤差分析方法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行誤差估算。實(shí)驗(yàn)原理物料在恒定干燥條件下的干燥過程分為三個階段：Ⅰ物料預(yù)熱階段；Ⅱ恒速干燥階段；Ⅲ降速階段圖2。圖中AB段處于預(yù)熱階段，空氣中部分熱量用來加熱物料。在隨后的第Ⅱ階段BC，由于物料表面存在自由水分，物料表面溫度等于空氣的濕球溫度tw，傳入的熱量只用來蒸發(fā)物料表面的水分，物料含水量隨時(shí)間成比例減少，干燥速率恒定且較大。到了第Ⅲ階段，物料中含水量減少到某一臨界含水量時(shí)，由于物料內(nèi)部水分的擴(kuò)散慢于物料表面的蒸發(fā)，不足以維持物料表面保持潤濕，則物料表面將形成干區(qū)，干燥速率開始降低，含水量越小，速率越慢，干燥曲線CD逐漸達(dá)到平衡含水量X*而終止。干燥速率曲線只能通過實(shí)驗(yàn)測得，因?yàn)楦稍锼俾什粌H取決于空氣的性質(zhì)和操作條件，而且還受物料性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及所含水分的性質(zhì)的影響。干燥速率為單位時(shí)間內(nèi)在單位面積上汽化的水分質(zhì)量，用微分式表示，則為式中： ——干燥速率[kgm2s]A——干燥表面[m2]——相應(yīng)的干燥時(shí)間[s]——汽化的水分量[kg]因?yàn)樗允剑?）可改寫為 式中：——濕物料中絕干物料的質(zhì)量[kg]——濕物料含水量[kg水kg絕干料]負(fù)號表示物料含水量隨干燥時(shí)間的增加而減少。式中：、——分別為時(shí)間間隔內(nèi)開始和終了時(shí)濕物料的質(zhì)量[kg]圖2中的橫坐標(biāo)為相應(yīng)于某干燥速率下的物料的平均含水量。以為縱坐標(biāo)，某干燥速率下的濕物料的平均含水量為橫坐標(biāo)，即可繪出干燥速率曲線（見圖2）。實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)裝置為洞道式循環(huán)干燥器（見圖1），其

基本參數(shù)如下： 洞道尺寸：長1.10米、寬0.125米、高0.180米； 加熱功率：500w—1500w； 空氣流量：1-5m3min；

干燥溫度：℃; 天平：量程（0-200g），最小秤量值0.1g； 干、濕球溫度計(jì)。干燥實(shí)驗(yàn)裝置原理圖1-風(fēng)機(jī)，2-孔板流量計(jì)，3-傾斜式壓差計(jì)，4-風(fēng)速調(diào)節(jié)閥，5-電加熱器，6-干燥室7-試樣架，8-熱重天平，9-電流表，10干球溫度計(jì)，11-濕球溫度計(jì)，12-觸點(diǎn)溫度計(jì)13-晶體管繼電器，14—加熱開關(guān)，15，16—片式閥門實(shí)驗(yàn)步驟先熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作過程和掌握儀表的使用方法；打開灌水閥向離心泵充水，直到灌滿水為止；關(guān)閉離心泵的出口閥；啟動離心泵，待泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后逐漸開大出口閥直到全開為上，觀察流量（U型壓差計(jì)水銀柱高度變化大?。┑淖兓约半姍C(jī)功率、真空表、壓力表的讀數(shù)的變化；開始記錄數(shù)據(jù)：將出口閥關(guān)閉，此時(shí)流量為零，記錄電機(jī)的功率以及真空表、壓力表的讀數(shù)；將流量（汞柱差）為零至最大之間合理分成10-12份，依次加大出口閥門的開度，亦即從小到大，分10-12次將閥門開到最大，記錄每一次閥門開度改變后U型壓差計(jì)水銀柱高度差（用（6）式計(jì)算流量）、電機(jī)功率、真空表、壓力表的讀數(shù)；然后，反過來從最大流量逐步減小到零為止，同樣讀取并記錄10-12組數(shù)據(jù)；關(guān)閉出口閥后，停泵；測量水溫和記錄操作時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理數(shù)據(jù)記錄干燥速率曲線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄測量點(diǎn)濕球溫度計(jì)11讀數(shù),℃干球溫度計(jì)10A讀數(shù),℃干球溫度計(jì)10B讀數(shù),℃干球溫度計(jì)10C讀數(shù),℃孔板流量計(jì)讀數(shù)干燥物稱量，g時(shí)間，s052.968.559.263.855.811.22.343152.968.559.564.155.810.82.224253.069.059.864.455.510.52.134353.069.259.964.655.310.22.045453.069.560.064.855.39.81.925653.069.660.164.955.39.11.716853.169.860.36555.38.41.5071053.269.960.565.255.37.81.3281253.570.160.865.455.37.11.1191453.770.261.265.655.16.50.9401653.870.361.465.755.16.10.821205470.861.866.155.15.30.5822454.371.261.966.655.04.70.4032854.571.562.166.955.04.20.2543354.871.962.567.155.03.90.1643755.072.162.867.455.03.70.1044155.172.463.167.655.03.50.0454555.273.963.367.855.03.40.0154955.273.963.567.955.03.350根據(jù)以上數(shù)據(jù)可作出恒定干燥條件下的干燥曲線如下：根據(jù)式中：——濕物料中絕干物料的質(zhì)量[kg]——濕物料含水量[kg水kg絕干料]負(fù)號表示物料含水量隨干燥時(shí)間的增加而減少。式中：、——分別為時(shí)間間隔內(nèi)開始和終了時(shí)濕物料的質(zhì)量[kg]橫坐標(biāo)為相應(yīng)于某干燥速率下的物料的平均含水量。物料長5.5cm，寬3.0cm，高1.6cm，計(jì)算數(shù)據(jù)如下：2.3132.2542.1642.1041.8961.6871.5671.2671.0750.8810.5370.373μ*4.044.044.044.044.044.044.043.543.032.021.521.01以為縱坐標(biāo)，某干燥速率下的濕物料的平均含水量為橫坐標(biāo)，繪出干燥速率曲線：由上圖可以得出臨界含水量Xc=kg水kg絕干料，平衡含水量X*=kg水kg絕干料結(jié)果與討論1.在70～80℃的空氣流中干燥，經(jīng)過相當(dāng)長的時(shí)間，能否得到絕干物料？為什么？通常要獲得絕干物料采用什么方法？答：不能，相當(dāng)一部分時(shí)間后會達(dá)到平衡，即達(dá)到平衡含水量，而平衡含水量所對應(yīng)的濕度不為0；為得到絕干物料可以用把物料磨成粉末增大干燥面積，也可以換用其他的干燥設(shè)備。2.測定干燥速率曲線有何意義？它對設(shè)計(jì)干燥器及指導(dǎo)生產(chǎn)有些什么幫助？答：研究干燥速率曲線，可以據(jù)此使干燥速度控制在恒定干燥階段，防止被干燥物開裂等不希望出現(xiàn)的情況發(fā)生。3.使用廢氣循環(huán)對干燥作業(yè)有什么好處？干燥熱敏性物料或易變形、開裂的物料為什么多使用廢氣循環(huán)？怎樣調(diào)節(jié)新鮮空氣和廢氣的比例答：節(jié)約能源，提高熱效率，同時(shí)有利于維持干燥介質(zhì)的溫度和濕度不變。在干燥熱敏性物料或易變形、開裂的物料使用廢氣循環(huán)可以降低干燥介質(zhì)的溫度及提高干燥介質(zhì)的濕度，降低干燥速率防止物料經(jīng)歷過高的溫度變質(zhì)4.為什么在操作過程中要先開鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)后再開電熱器？答：干燥器內(nèi)必須有空氣流過才能開啟加熱，防止干燒損壞加熱器，出現(xiàn)事故。中南大學(xué)實(shí)驗(yàn)八、流化床干燥實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解掌握連續(xù)流化床干燥方法；2、估算體積傳熱系數(shù)和熱效率。實(shí)驗(yàn)原理1.對流傳熱系數(shù)的計(jì)算氣體向固體物料傳熱的后果是引起物料升溫Q1和水分蒸發(fā)Q2。其傳熱速率為：式中：Q1一濕含量為X2的物料從θ1升溫到θ2所需要的傳熱速率Q2一蒸發(fā)(kgs)水所需的傳熱速率。Cm2一出干燥器物料的濕比熱·(KJkg絕干料·℃)IV’—θm溫度下水蒸氣的焓，KJkgIL’一θ1溫度下液態(tài)水的焓，KJkg流化床干燥器有效容積脫水速率由物料衡算求出：式中：Gc一絕干料速率kgsG1一實(shí)際加料速率kgsW1，W2一分別為進(jìn)出口濕基含水量，kg水kg物料：X1，X2一分別為進(jìn)出口干基含水量，kg水kg絕干物料，G01，G11，一分別加料初重與余重，kgΔ1一為加料時(shí)間s2、熱效率η計(jì)算Q蒸=W(2490+1.88t2—4.187θ1)(w)（7）Q入由熱量衡算求出：Q入=Qp+QD=UpID+UDID（8）式中：U、I一表示電壓電流P、D一表示預(yù)熱器和干燥器Q出=L(I2—I0)+Gc(I2’—I1’)(W)(9)裝置與流程流態(tài)化干澡操作實(shí)驗(yàn)流程示意圖1-風(fēng)機(jī)(旋渦泵)：2-旁路閥(空氣流量調(diào)節(jié)閥)；3-溫度計(jì)(測氣體進(jìn)流量計(jì)前的溫度)；4-壓差計(jì)(測流量)；5-孔板流量計(jì)：6-空氣預(yù)熱器(電加熱器)：7-空氣進(jìn)口溫度計(jì)；8-放空閥：9-進(jìn)氣閥：10-出料接收瓶；11-出料溫度計(jì)：12-分布板(80不銹鋼絲網(wǎng))·；13-流化床干燥器·(玻璃制品，表面鍍以透明導(dǎo)電膜)；14-透明膜電極引線：15-粉塵接收瓶；16-旋風(fēng)分離器：17-干燥器出口溫度計(jì)；18-取干燥器內(nèi)?？撇蹇?；19-帶攪拌器的直流電機(jī)(進(jìn)固料用)：20、21-原料(濕固料)瓶；22-壓差計(jì)；23-干燥器內(nèi)剩料接收瓶；24-吸干燥器內(nèi)剩料用的吸管(可移動)。實(shí)驗(yàn)臺正面板面布置及加料、加熱、保溫電路1-干燥器主體設(shè)備；2-加料器；3-加料直流電機(jī)（直流電機(jī)內(nèi)電路示意圖）；4-旋風(fēng)分離器等；5-測流量用的壓差計(jì)；6-測壓計(jì)；7、8-預(yù)熱器的電壓、電流表；9一用于加熱(預(yù)熱)器的調(diào)壓器的旋鈕；10、11-干燥器保溫電壓、電流表：12-用于干燥器保溫的調(diào)壓器的旋鈕；13-直流電流調(diào)速旋鈕；14-直流電機(jī)電壓(可調(diào))；15-風(fēng)機(jī)開關(guān)；16-電源總開關(guān)：R1-預(yù)熱器(負(fù)載)；R2-干燥器(負(fù)載)。主要技術(shù)參數(shù)：1、流化床干燥器(玻璃制品，用透明膜加熱新技術(shù)保溫，調(diào)電壓控溫)流化床層直徑D：Φ80×2毫米(內(nèi)徑76毫米)床層有效流化高度h：80毫米(固料出口)，總高度：530毫米流化床氣流分布器：80目不銹鋼絲網(wǎng)(二層)2、物料變色硅膠：0.8—1.6毫米粒徑，絕干料比熱Cs=0.783KJkg·℃(t=57℃)(查無機(jī)鹽工業(yè)手冊)每次實(shí)驗(yàn)用是：克(加水量30-40毫升)3、空氣流量測定用自制孔板琉量計(jì)，材質(zhì)—銅板：孔徑—17.0毫米。C0=0.67R一流量計(jì)示值mH2Oρ一氣體密度kgm3實(shí)際氣體體積流量隨操作的壓強(qiáng)和溫度而變化，測量時(shí)需作校正。實(shí)驗(yàn)步驟1、從準(zhǔn)備好的濕料(適中工業(yè)天平稱10g)中取出多于10g的物科，拿去用快速水份測定儀測進(jìn)干燥器的物科濕度W1。2、打開放空閥8和旁路閥3，關(guān)閉干燥器進(jìn)氣閥9，啟動風(fēng)機(jī)(按開關(guān)16,見圖2)調(diào)節(jié)流量到指定讀數(shù)接通預(yù)熱器電源，將其電壓逐漸升高到120V左右，加熱空氣。在進(jìn)氣閥尚未打開前，將濕物料倒入料瓶，準(zhǔn)備好出料接收瓶，當(dāng)干燥器的氣體進(jìn)口溫度接近60℃時(shí)，打開進(jìn)氣閥9，關(guān)閉放空閥8，調(diào)節(jié)閥2使流量計(jì)讀數(shù)恢復(fù)至規(guī)定值。同時(shí)向干燥器通電，保溫電壓大小以在預(yù)熱階段維持干燥器出口溫度接近于進(jìn)口溫度為準(zhǔn)?；痉€(wěn)定時(shí)，記錄有關(guān)數(shù)據(jù)，包括干、濕球濕度計(jì)的值。啟動直流電機(jī)，調(diào)速到指定值，開始進(jìn)料，同時(shí)按下秒表，記錄進(jìn)料時(shí)間，并觀察固粒的流化情況。3、加料后注意維持進(jìn)口溫度t1不變，保溫電壓不變，氣體流量計(jì)讀數(shù)不變。4、操作到有固料從出料口連續(xù)溢流時(shí)，再按一下秒表，記錄出料時(shí)間。5、連續(xù)操作30分鐘左右。此期間，每隔一定時(shí)間(例如5分鐘)記錄一次有關(guān)數(shù)據(jù)，包括固料出口溫度θ2。數(shù)據(jù)處理時(shí)，取操作基本穩(wěn)定后的幾次記錄的平均值。6、關(guān)閉直流電機(jī)旋鈕，停止加料，同時(shí)停秒．表記錄加料時(shí)間和出料時(shí)間，打開放空閥，關(guān)閉進(jìn)氣閥，切斷加熱和保溫電源。7、將干燥器的出口物料稱量和測取含水量W2(方法同W1).放下加料器內(nèi)剩的濕料，稱量，確定實(shí)際加科量和出料量。并用旋渦氣泵吸氣取出干燥器內(nèi)剩料、稱量。吸出方法：停風(fēng)機(jī)，將余料接收瓶23接到風(fēng)機(jī)入口，其吸管24插入干燥器上口18內(nèi)，全開旁路閥2，開風(fēng)機(jī)抽凈余料后的拔出。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理1、比較流化床干燥與桐道式氣流干燥的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場合；2、討論實(shí)驗(yàn)誤差原因及解決辦法。由于一起本身損壞，此實(shí)驗(yàn)只做了演示，并無實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果與討論注意事項(xiàng) 1、干燥器外壁帶電，操作時(shí)嚴(yán)防觸電，平時(shí)玻璃表面應(yīng)保持干凈。 2、實(shí)驗(yàn)前一定要弄清楚應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)，要掌握快速水份測定儀的用法，正確測取固料進(jìn)、出料含水量的數(shù)值。 3、實(shí)驗(yàn)中風(fēng)機(jī)旁路閥2一定不能全關(guān)。放空閥8實(shí)驗(yàn)前后應(yīng)全開，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)全關(guān)。 4、直流電機(jī)電壓不能超過12V，控制(3—12V)。保溫電壓一定要緩慢升壓。 5、注意節(jié)約使用硅膠，并嚴(yán)格控制加水量，絕不能過大，小于0.5毫米粒徑的硅膠也可用來做為被干燥的物料。只是干燥過程中旋風(fēng)分離器不易將細(xì)粉粒分離干凈而被空氣帶出。中南大學(xué)實(shí)驗(yàn)十、填料式精餾塔的操作實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉填料塔的結(jié)構(gòu)及精餾流程；2.掌握精餾塔內(nèi)出現(xiàn)的幾種操作狀態(tài)，并分析這些操作狀態(tài)對塔性能的影響；3.測定全回流操作條件和部分回流條件下塔頂和塔釜液濃度。實(shí)驗(yàn)原理1.理論塔板數(shù)和等板高度HETP塔板數(shù)NT可通過乙醇—水的平衡數(shù)據(jù)（見附表）作圖得出（見圖2）。等板高度HETP可由公式Z=HETP×NT計(jì)算得出。2．操作因素對塔性能的影響對精餾塔而言，所謂操作因素主要是指如何正確選擇回流比、塔內(nèi)蒸氣速度、進(jìn)料熱狀況等。①．回流比的影響對于一個給定的塔，回流比的改變將會影響產(chǎn)品的濃度、產(chǎn)量、塔效率和加熱蒸氣消耗量等。適宜的回流比R應(yīng)該在小于全回流而大于最小回流比的范圍內(nèi)，通過經(jīng)濟(jì)衡算且滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求來決定。②．塔內(nèi)蒸氣速度塔內(nèi)蒸氣速度通常用空塔速度來表示。 （1）式中：u——空塔速度，ms；Vs——上升的蒸氣體積流量，m3s。對于精餾段V=（R＋l）D（2） （3）對于提餾段V‘=V＋（q－1）F（4）式中：V‘——提餾段上升蒸氣量，kmols。 （5）可見，即使塔徑相同，精餾段和提餾段的蒸氣速度也不一定相等。塔內(nèi)蒸氣速度與精餾塔關(guān)系密切。適當(dāng)?shù)剡x用較高的蒸氣速度，不僅可以提高塔板效率，而且可以增大塔的生產(chǎn)能力。但是，如果速度過大，則會因?yàn)楫a(chǎn)生霧沫夾帶及減少了氣液兩相接觸時(shí)間而使塔板效率下降，甚至產(chǎn)生液泛而使塔被迫停止運(yùn)行。因而要根據(jù)塔的結(jié)構(gòu)及物料性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)恼魵馑俣?。?shí)驗(yàn)裝置本精餾塔是微分接觸式的填料塔。整套裝置由塔體、供料系統(tǒng)、產(chǎn)品貯槽和調(diào)節(jié)控制儀表柜等部分組成。裝置總高度3400mm，塔釜與產(chǎn)品貯槽固定在槽鋼制成的底座上。實(shí)驗(yàn)步驟1.配制約5%（v）酒精水溶液注入蒸餾釜內(nèi)至液位計(jì)上的標(biāo)記為止（約塔釜23處）。供料槽內(nèi)配置15～20%（v）酒精水溶液；2.開冷水閥門，向冷凝器供水；3.開啟電源，調(diào)節(jié)電壓給蒸餾釜加熱；4.有回流后，先作全回流，控制蒸發(fā)量，這時(shí)“靈敏板”溫度應(yīng)控制在設(shè)定范圍內(nèi)；5.操作基本穩(wěn)定（蒸餾釜蒸氣壓力及塔頂溫度不變）后，開始塔頂、塔釜溶液取樣分析，分別通過比重法和阿貝折射儀測定酒精濃度，前后取樣3組，分析平均值；6.啟動料泵向精餾塔供料，控制一定流量，進(jìn)行部分回流操作，操作基本穩(wěn)定（蒸餾釜蒸氣壓力及塔頂溫度不變）后，開始進(jìn)樣、塔頂、塔釜溶液取樣分析，分別通過比重法和阿貝折射儀測定酒精濃度；7.調(diào)整回流比，可使產(chǎn)品達(dá)到要求濃度；8.實(shí)驗(yàn)完畢后，即停止供電，運(yùn)轉(zhuǎn)一個時(shí)期后，才停止向冷凝器供水，不得過早停水，避免酒精的損失和著火的危險(xiǎn)。附表10℃~70℃乙醇—水溶液的密度表，kgm3質(zhì)量%溫度℃102030405060708.0199098098097097096096016.2198097096096095094092024.6197096095094093093091033.3095095093092091090089042.4394093091090089088087052.0991091088087087086085062.3989088086086084083082073.4887086083083082081080085.66840830810880790780770100.00800790780770760750750實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理（1）數(shù)據(jù)記錄1.全回流塔底123，g22.82022.21022.799，g46.53545.83846.377，g23.71523.62820.469，g23.6402.部分回流①．塔頂123，g22.50222.59222.372，g42.98043.48642.841，g20.47820.53420.469，g20.527②．塔底123，g22.89222.93422.462，g46.39046.36145.807，g23.49823.42723.345，g23.423（2）數(shù)據(jù)處理：全回流塔底；查表得部分回流塔頂；查表得部分回流塔底；查表得結(jié)果與討論（1）注意事項(xiàng)：1.本實(shí)驗(yàn)過程中，要特別注意安全，嚴(yán)禁干燒加熱器，以免發(fā)生觸電事故。2.開車時(shí)必須先接通冷卻水，方能進(jìn)行塔釜加熱，停車時(shí)則反之。3.取樣時(shí)，打開取樣旋塞要緩慢，以免燙傷。4.塔頂殘留不凝性氣體要排出干凈，否則將影響產(chǎn)品的采出和濃度監(jiān)測。（2）思考題：1.在精餾操作過程中，回流溫度發(fā)生波動，對操作會產(chǎn)生什么影響？答：餾出物的純度可能不高，降低塔的分離效率。2.改變塔釜加熱電壓，對塔頂產(chǎn)品質(zhì)量有何影響？答：塔釜電壓改變，會使上升蒸汽流溫度發(fā)生改變，從而使塔頂產(chǎn)品的組成發(fā)生改變。3.如何判斷精餾塔內(nèi)的操作是否正常合理？答：看顯示的溫度是否正常。4.如何判斷塔內(nèi)的操作是否處于穩(wěn)定狀態(tài)？答：若塔頂溫度恒定，則塔內(nèi)操作處于穩(wěn)定狀態(tài)。因?yàn)闇囟群愣?，則塔頂組成恒定。5.如果乙醇溶液中含有少量甲醇則會給比重法測定乙醇濃度帶來何種影響？答：甲醇的密度比乙醇的密度大，若溶液中混有甲醇，則溶液的密度會變大，使測量的乙醇溶液的濃度變小。中南大學(xué)實(shí)驗(yàn)十二、振動篩板萃取實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解振動篩板塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和原理；2.掌握液液萃取時(shí)傳質(zhì)單元高度和效率的實(shí)驗(yàn)測定方法。實(shí)驗(yàn)原理萃取是分離液體混