- •Э.А. Беев
- •Э.А. Беев, а.П. Леонтьев, с.А. Леонтьев, а.Г. Мозырев
- •Тюмень 2003
- •Э.А. Беев, а.П. Леонтьев, с.А. Леонтьев, а.Г. Мозырев
- •Предисловие
- •Общие требования и порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 1 определение режима течения жидкости
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •Отчетная таблица
- •Плотность воды
- •Динамическая вязкость воды
- •Контрольные вопросы
- •Coпротивления трубопроводов
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Опытные данные
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •1. По уравнению расхода рассчитываем среднюю скорость потока:
- •Расчетные данные
- •Отчет по выполненной работе должен включать:
- •Kohtpoльhыe вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 3 изучение гидродинамики аппарата с колпачковыми тарелками
- •Цель работы
- •Описание лабораторной установки
- •Экспериментальное определение гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелки
- •Результаты опытов по определению гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелки
- •Расчетное определение гидравлического сопротивления тарелки и гидрозатвора
- •Расчетные данные по определению гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелки и гидрозатвора
- •Зависимость плотности воздуха от температуры
- •Отчет по выполненной работе включает:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №4 снятие характеристик центробежного насоса
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №5 определение констант процесса фильтрации
- •Цель работы
- •Описание опытной установки
- •Порядок проведения работы
- •Обработка опытных данных
- •Результаты замеров
- •Отчет по работе включает:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 6 гидродинамика псевдоожиженного слоя
- •И высоты слоя от скорости газового потока
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Отчетная таблица
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •Отчет по работе должен включать:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 7 изучение работы циклона
- •Цель работы
- •Описание лабораторной установки
- •Р ис. 7.1. Схема установки:
- •Порядок проведения работы
- •Обработка данных и составление отчета
- •В отчет о работе должны быть включены:
- •Kohtpoльные вопросы
- •Лабораторная работа №8
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •Отчет о выполненной работе должен содержать:
- •Отчетная таблица
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №9 изучение процесса выпаривания в однокорпусной выпарной установке
- •Описание установки
- •Порядок проведения работы
- •Обработка опытных данных
- •Отчет о выполненной работе должен содержать:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Физические свойства воды
- •Концентрация (в %масс) водного раствора Na2co3 под атмосферным давлением при различных температурах
- •Приложение 3 Плотность водных растворов при 20оС в зависимости от содержания Na2co3
- •Лабораторная работа №10 определение коэффициента теплоотдачи от поверхности к псевдоожиженному слою
- •Расчетные уравнения
- •Экспериментальная установка и методика проведения опытов
- •Результаты измерений
- •Обработка экспериментальных данных
- •Отчет по работе включает:
- •Литература
- •Контрольные вопросы
- •Параметры воды при различных температурах
- •Лабораторная работа №11 изучение процесса конвективной сушки материалов
- •Кинетика процесса сушки
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Порядок проведения работы
- •Опытные данные
- •Обработка результатов
- •Р ис. 11.6. Диаграмма Рамзина
- •На диаграмме j – х в процессе нагревания сушки
- •Контрольные вопросы
- •Расчетные данные
- •Литература
- •Лабораторная работа №12
- •Исследование непрерывного процесса
- •Ректификации бинарной смеси
- •Введение
- •Цель работы
- •Построение изобарных температурных кривых
- •Давление насыщенных паров спирта и воды при различных температурах
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Результаты измерений
- •Обработка опытных данных
- •Удельные теплоемкости и теплота парообразования этилового спирта и воды
- •Отчет по работе включает:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №13 абсорбция
- •Уравнения массоотдачи и массопередачи
- •Описание установки и методика проведения работы
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •Отчет по работе должен включать:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Содержание
Результаты измерений
№ |
Измеряемая величина |
Замеры
|
Среднее расчетное значение |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||
1 |
Температура в кубе, оС |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Температура ввода сырья, оС |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Температура орошения, оС |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Температура верха колонны, оС |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Напряжение, подаваемое на подогрев куба, В |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Содержание спирта, масс. доли: а) в питании б) в дистилляте в) в остатке |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Объемные количества, мл/мин: а) питания б) дистиллята |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Массовые расходы, кг/с: а) питания б) дистиллята в) орошения |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Время отбора заданного количества дистиллята, с |
|
|
|
|
|
|
|
Обработка опытных данных
1. Составляюм материальный баланс колонны:
а) по потокам:
F=D+W (12.3)
б) по НКК (по спирту):
F·z=D·yD+W·xW (12.4)
где F, D, W, – массовые расходы исходной смеси, дистиллята и остатка, кг/с;
z, yD, xW – массовые доли НКК в исходной смеси (питании), дистилляте и остатке.
Массовые концентрации питания, дистиллята и остатка пересчитывают в мольные:
(12.5)
(12.6)
(12.7)
Средние молекулярные массы потоков МСМ рассчитывают, исходя из мольных составов:
(12.8)
(12.9)
где Мi – молекулярные массы i – го компонента в смеси; , xi –молярная и массовая доля i – го компонента в смеси.
3. Тепловой баланс колонны.
На основании закона сохранения энергии:
Qприхода=Qрасхода+Qпот. (12.10)
а) приход тепла:
Qприхода=QF+QL+QB (12.11)
где QF – тепло, вносимое в колонну с питанием, Вт;
QF=F·CF··tF (12.12)
где QL – тепло, вносимое в колонну с орошением, Вт;
QL=L·CL·tL (12.13)
где: F, L – массовые расходы питания и орошения, кг/с; tF, tL – температуры питания и орошения, С; СF, CL – удельные массовые теплоемкости питания и орошения, Дж/кг·град.
CF=Cсп·z+Cв·(1-z) (12.14)
СL= Cсп·yD+Cв·(1-yD) (12.15)
где: CСП, СВ – удельные массовые теплоемкости спирта и воды при температурах потоков (С), Дж/(кг×град), определяют по табл. 12.3; z,yD – состав питания и орошения (массовые доли); QВ – тепло, подводимое к кубу колонны, Вт.
QB=U·I= (12.16)
где: I – сила тока, А; U – напряжение, В; R – сопротивление нагревателей, Ом, R=80 Ом.
б) расход тепла:
Qрасхода=Q(D+L)+QW
где: Q(D+L)– тепло, отводимое в конденсаторе, Вт;
Q(D+L)=(D+L)·r+(D+L)·CD·(tK-tL)
QW– тепло, уносимое остатком, Вт;
QW=W·CW··tW
где: D, W, L – массовые расходы дистиллята, остатка и орошения, кг/с; СD, CW – удельные массовые теплоемкости дистиллята и остатка, определяемое по правилу аддитивности в зависимости от составов дистиллята (у) и остатка (х) и теплоемкостей спирта и воды при температуре дистиллята и остатка, Дж/(кг×град):
СD= Cсп·yD+Cв·(1-yD)
СW= Cсп·xW+Cв·(1-xW)
где: r – теплота конденсации паров, уходящих с верха колонны в дефлегматор, Дж/кг;
r= rсп·yD+rв·(1-yD)
где: rсп, rв – удельная теплота конденсации паров спирта и воды, ( см. табл.12.3), Дж/кг; tД, tW, tL, tK – температуры дистиллята, остатка, орошения и конденсации паров дистиллята (tД = tL).
Таблица 12.3.