一、實驗目的
以文丘里除塵器作為實驗對象,通過測試文丘里除塵器的性能,使學生熟悉文丘里除塵器的結構形式;了解影響文丘里除塵器性能的主要因素;掌握文丘里除塵器的性能測定方法;進一步提高學生的綜合動手能力。
二、實驗要求
1.認識文丘里除塵器的系統組成和結構形式;
2.熟悉文丘里除塵器的除塵機理;
3.掌握文丘里除塵器的性能測定方法;
4.研究各因素對文丘里除塵器性能影響的規律。
三、實驗原理
文丘里除塵器性能(處理氣體流量、壓力損失、耗水量及液氣比等)與其結構型式和運行條件密切相關。本實驗是在除塵器結構型式和運行條件已確定的前提下,完成除塵器性能的測定。
1.處理氣體流量的測定和計算
測定文丘里除塵器的處理氣體流量時,應同時測出除塵器進、出口的氣體流量(Qi、Qo),取其平均值作為除塵器的處理氣體流量(Q)。可采用動壓法測定Qi和Qo,Q值的計算式如下:
Q = 0.5 ×(Qi + Qo) (m3/s) (3-1)
除塵器的漏風率(δ)按下式計算:
×100% (3-2)
2.壓力損失的測定和計算
文丘里除塵器壓力損失(Δp)為除塵器進、出口氣體平均全壓差。因實驗裝置中除塵器進、出口連接管道的斷面積相等,則其壓力損失可用除塵器進、出口管道中氣體的平均靜壓差(Δpj)表示,即:
Δp = Δpj = pij - poj (3-3)
式中 Δp——文丘里除塵器的壓力損失,Pa;
Δpj——文丘里除塵器進、出口管道中氣體的平均靜壓差,Pa;
pij——文丘里除塵器進口管道中氣體的靜壓,Pa;
poj——文丘里除塵器出口管道中氣體的靜壓,Pa。
3.耗水量及液氣比的測定和計算
文丘里除塵器的耗水量(QL),可通過設在除塵器進水管上的流量計13(參看圖3-1)直接讀得。在同時測得除塵器處理氣體量(Q)后,即可由下式求出液氣比(L):
L=Q/QL (L/m3) (3-4)
四、實驗儀器、材料
1.實驗裝置
文丘里除塵器性能實驗裝置流程如圖3-1所示。其主要由文丘里管6、旋風霧沫分離器7、引風機11、水泵12和進出管道及其附件所組成。
圖3-1 文丘里除塵器性能實驗裝置流程圖
1—除塵器進口管道靜壓測孔;2—除塵器出口管道靜壓測孔;3—喇叭形均流管;
4—均流管處靜壓測孔;5—除塵器進口測定斷面1;6—文丘里凝聚器;7—旋風霧
沫分離器;8—水槽;9—除塵器出口測定斷面2;10—調節閥;11—通風機;12—水泵;
13—流量計;14—水壓表;15—排污閥;16—供水調節閥;17—傾斜式微壓計
2.實驗儀器、材料
(1)干濕球溫度計 1支;
(2)空盒式氣壓表 1個;
(3)鋼卷尺 2個;
(4)U形管壓差計 1個;
(5)傾斜式微壓計 3臺;
(6)畢托管 2支。
五、實驗步驟
(1)室內空氣環境參數的測定。包括室內空氣的溫度、相對濕度、當地大氣壓力等參數測定。
(2)文丘里除塵器實驗裝置的測定。包括測量文丘里除塵器進、出口測定斷面直徑和喉口直徑,確定采樣斷面分環數和測點數;除塵系統入口喇叭形均流管流量系數φV測定;文丘里除塵器供水系統和發塵系統調節,保證實驗系統在液氣比L=0.7~1.0L/m3范圍內穩定運行。
(3)文丘里除塵器性能的測定和計算。在固定文丘里除塵器實驗系統進口氣體流量和液氣比條件下,測定和計算文丘里除塵器處理氣體量(Q)、漏風率(δ)、壓力損失(Δp)和液氣比(L)。
(4)實驗結果分析。認真記錄文丘里除塵器處理氣體量、液氣比、壓力損失等測定數據,分析文丘里除塵器氣體流量和壓力損失的關系。
六、實驗數據記錄和整理
1.實驗記錄
將測得的實驗數據記錄在表3-1中:
表3-1 文丘里除塵器性能測定記錄表
室內空氣參數 | 測定斷面面積 | 喉口 面積 | 均流管流 量系數 | 測定 日期 | 測定人 | ||||||||||
室內溫度 /℃ | 相對濕度 /% | 大氣壓力 /Pa | 進口 /m2 | 出口 /m2 | AT/m2 | φV | |||||||||
序 號 | 測 定 項 目 | 符 號 | 單 位 | 測 定 數 據 | |||||||||||
1 | 2 | 3 | 三次 平均 | ||||||||||||
1 | 處 理 氣 體 流 量 和 喉 口 速 度 | 進 口 氣 體 | 溫度 | ti | ℃ | ||||||||||
靜壓 | pij | Pa | |||||||||||||
斷面平均流速 | vi | m/s | |||||||||||||
流量 | Qi | m3/s | |||||||||||||
出 口 氣 體 | 溫度 | to | ℃ | ||||||||||||
靜壓 | poj | Pa | |||||||||||||
斷面平均流速 | vo | m/s | |||||||||||||
流量 | Qo | m3/s | |||||||||||||
除塵器處理氣體流量 | Q | m3/s | |||||||||||||
除塵器喉口速度 | vT | m/s | |||||||||||||
2 | 液 氣 比 | 耗水量 | QL | L/h | |||||||||||
液氣比 | L | L/m3 | |||||||||||||
3 | 壓 力 損 失 | 除塵器進出口氣體平均靜壓差 | Δpj | Pa | |||||||||||
除塵器壓力損失 | Δp | Pa | |||||||||||||
2.除塵器性能計算
文丘里除塵器處理氣體量Q按式(3-1)計算,除塵器漏風率按式(3-2)計算,壓力損失按式(3-3)計算,液氣比L按式(3-4)計算。
3.實驗結果分析
實驗結果分析是在完成壓力損失(Δp)、液氣比(L)、氣體流量(Q)等性能參數測定后進行,應至少取得五組不同Q下的Δp數據,再開展分析研究,分析Δp和Q關系,并繪制Δp和Q關系曲線。
七、思考題
1.分析文丘里除塵器的結構尺寸對壓力損失的影響?
2.文丘里除塵器的壓力損失與氣體流量是什么關系?