还剩5页未读,继续阅读
文本内容:
科研拓展型实验项目报告书项目名称计算渗透汽化膜分离装置的相关操作参数班级应化132小组成员实验日期2015年11月12日指导教师签字
一、项目任务
1.画出待分析部分管路简图,标出已知条件
2.设计实验方案,得到蠕动泵的转速与流量的关系
3.测量现场参数,计算得到膜分离装置进料段管路的特性曲线方程
4.计算蠕动泵在转速为130r/min时,管路中各段的流量、流速、蠕动泵的扬程以及膜池进口处的压强.
5.对现有设备提出改进建议或意见
二、项目设备基本情况简图
三、项目步骤
1.蠕动泵的转速与流量的关系由于泵的特性曲线不会因为泵是否接入管路而改变,所以我们将泵的出液管从管路中拆下来根据查阅蠕动泵的说明书查得泵的最大转速为300r/min我们从20r/min开始测量,每次增加20r/min或30r/min,共o测量10组,每次记录蠕动泵工作时间t/s以及输送液体体积V/mL记录在下表序号转速/r/min t/s V/mL Qv/mL/s
12029.
6528.
10.
9524019.
8429.
51.
4936022.
37482.
1548017.
5038.
52.
2051108.
5942.
24.
91613029.
731856.
22715028.
462037.
13817019.
451588.
12920019.
681809.
151023018.
7521711.57以第1组为例,计算流量:Qv=V/t=
28.1/
29.65mL/s=
0.95mL/s,同理求出其他9组Qv
2.计算得到膜分离装置进料段管路的特性曲线方程空2根据柏努利方程藻+『选取储液罐液面为1-1截面,液体回流管路出口外侧为2-2截面4+H=+FZ2+*其中Ui=U2=0,液体回流管路与储液罐相连Pi=P2,进行实验时储液槽内液体较多,因此可近似认为Zi=Z2,所以软+软钢钢1U1U「加=人软式区+入钢+总)五经过测量,试验时室温10℃,管路包括17个90°弯头,2个180°弯头,2个球心阀(全开),1个标准三通管软+%=软=钢=钢=口水=
10.695m,d水
0.0079m,
12.905m,d
0.00432m,序号软3软入软3钢钢入钢Qv uRe uRe H
1.305x10-Pas,P=
999.7kg/m
10.
9480.
019117.
0700.
5470.
065214.
0860.
2990.
04621.
4870.
030183.
6720.
3480.
101335.
8820.
1910.
07232.
1460.
044265.
0560.
2410.
146484.
7090.
1320.
10542.
2000.
045271.
7600.
2360.
150496.
9680.
1290.
10754.
9130.
100606.
8510.
1050.
3351109.
7500.
0580.
24366.
2230.
127768.
6690.
0830.
4251405.
6670.
0680.
45577.
1330.
146881.
0970.
0730.
4871611.
2650.
0670.
58888.
1230.
1661003.
4600.
0640.
5541835.
0300.
0660.
75099.
1460.
1871129.
8220.
0570.
6242066.
1090.
0650.
9361011.
5730.
2361429.
6210.
0450.
7902614.
3530.
0641.474以第1组为例,计算H x10~6m/s=
0.019m/s软7Td24Qv4X
0.9482同理钢一而=4Qv=
0.065m/su
0.0079x
0.019x
999.7同理班钢=叶=
117.070软Re
1.305x10-3=
214.086,查莫狄图入软6299查莫狄图可得,入软入软+】软=
0.046m1e U2软H=Hf=软64软直d—=
0.547求Re
117.070喘出另22外9组
0.
6950.
0190.065怒数据,=绘0制.5管47路0特.00性79曲2X线
9.81+
30.352X
9.81+
0.
2993.计算蠕动泵在转速为130i7min时,管路中各段的流量、流速、蠕动泵的扬程以及膜池进口处的压强由步骤
1、2H=
0.039Q1378v代入n=130r/min,1管路中各段流量Qv=
0.051X130-
0.770mL/s=
5.86mL/s,3p=
97.585kPa2管路软管流速温磊久软24Qvxl°F/s=M20m/s管路中进料管、回流管流速「黑;33224Qvx lOF/s=
0.400m/s蠕动泵扬程
0.039x
5.861378m=
0.446m4膜池进口处压强选取储液罐液面为1-1截面,膜池进口处为3-3截面2+i根据柏努利方程蚩】++£+H=Z詈十*%=0,u=
0.400m/s,z—z
11.15—
0.486m=
0.664m33Pi=
101.325x103Pa,H=
0.446m,—软竽岑+人钢钢,进料1软d软2g钢总,进料2g
0.
6950.
12021.
570.4002=0-088x———x-—-+
0.0483x八八…一+
15.7-~~--
0.00792x
9.81\
0.00432/2x
9.81=
0.155m代入上式x103--
101.325F
0.
446999.7x
9.81P
320.400++
0.664+
0.1552x
9.
81999.7x
9.81
四、项目小结
1.误差分析测量蠕动泵的转速与流量的关系时,第4组数据有明显误差,可能是体积V在测量时出现误差,或者是计时同学与接液体的同学没有配合好,在计时上出现误差管路的特性曲线方程应该为H=A+BQ2,其中A=Z2-Z]+吐电,pg本实验中A=0,测量出的特性曲线应为H=BQ2形式,但我们的绘制的管路特性曲线,Q的指数为
1.378,并不是2造成误差的原因一是管路长度的测量存在误差,管路弯头较多,长度测量是分段测量,存在较大误差;原因二钢管直径过细导致测量时不够精细,存在误差;原因三管路部件局部阻力系数可能不准确;原因四在查询莫狄图时,摩擦因数可能不准确
2.对现有设备提出改进建议
(1)减少设备弯头个数,否则会使得能量损失增大
(2)增加设备的保温措施,管路长度较长,容易使得管路内溶液温度变化较大
(3)管路的各种参数应当有所注明,方便维修以及相关数据的计算。