 |
Последовательность выполнения лабораторной работы
|
|
|
|
Экспериментальное определение КПД нерегулируемого гидропривода.
1. Нажатием на кнопку ПУСК включить двигатель гидронасоса.
2. Переключением рукоятки гидрораспределителя от себя в крайнее положение переместить поршень гидроцилиндра вверх (совершить рабочий ход).
3. Переключением рукоятки гидрораспределителя к себе в крайнее положение переместить поршень гидроцилиндра вниз (совершить рабочий ход).
4.При совершении рабочего хода измерить время движения поршня из крайнего верхнего положения в нижнее и повторить измерениявремени движения поршня при совершении им рабочего хода не менее пять раз.
5. При каждом достижении поршнем крайнего нижнего положения снять показания давления в гидросистеме по манометру.
6. Обработать результаты измерений и записать в табл. 20.2.
7. Используя исходные данные установки (табл. 20.1) и экспериментальные данные расхода рабочей жидкости (табл. 20.3) произвести расчет КПД нерегулируемого гидропривода.
Контрольныевопросы
1. Объяснить значение, устройство и принцип действия отдельных уз-
лов объемного гидропривода.
2. Каков физический смысл составляющих КПД гидропривода?
Таблица 20.1
Исходные данные
| Наименование | Обозначения | Единица измерений | Значение |
| Мощность на валу насоса | Nн | кВт | 0,34 |
| Диаметр поршня гидроцилиндра | D | мм | |
| Ход поршня гидроцилиндра | S | мм | |
| Диаметр штока гидроцилиндра | d | мм | |
| Продолжение табл. 20.1 | |||
| Диаметр трубопровода | dтр | мм | |
| Плотность жидкости | r | кг/м3 | |
| Осредненный коэффициент местных сопротивлений | xср | б/р | 1,6 |
| Количество местных сопротивлений | N | б/р | |
| КПД насоса | hн | шт | 0,7 |
| КПД гидроцилиндра | hг | б/р | 0,9 |
|
|
|
Таблица 20.2
Результаты экспериментальных измерений
| Параметр | Еди-ницы изме-рения | Формула или способ определения | Результаты измерений по номерам экспериментов | ||||
| Давление Р | Па | Измерение по манометру | |||||
| Время движения поршня от верхней крайней точки до нижней, t | С | Измерение секундомером | |||||
| Скорость движения поршня от верхней крайней точки до нижней, uс.п | м/с | 
| |||||
| Расход жидкости, Q | м3/с | 
| |||||
| Потребляемая мощность, Nп | кВт | Из табл. 9.1 | |||||
| Полезная мощность гидропривода,Nп.г | кВт | 
| |||||
| КПД гидропривода (экспериментальный), hг.п.эксп. | б/р | hг.п.эксп.=Nп.г./ Nн |
Таблица 20.3
Результаты расчетов КПД гидропривода
| Параметр | Единица измерения | Формулы и способ определения | Результаты расчета |
| Расход жидкости | м3/с | ||
| Скорость движения жидкости в трубопроводе,uтр | м/с | 
| |
| Потери давления на местные сопротивления,DРм | Н/м2 | 
| |
| Потери давления на трение,DРтр | Н/м2 | 
| |
| Суммарные потери давления на гидравлические сопротивления,DР | Н/м2 | DР=DРтр+DРм | |
| Полезная мощность насоса,Nп | кВт | Nп=Nн×hн | |
| Гидравлический КПД гидропривода,hтр | б/р | 
| |
| КПД гидропривода (расчетный),hг.п.расч. | б/р | hг.п.расч.=hн×hг×hтр |
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 20
ИСПЫТАНИЕ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ
Цельюработы: повышение уровня практических знаний о процессах перегонки и ректификации в пищевой промышленности.
Задачи работы:
1. Ознакомиться с работой ректификационной установки периодического действия в пусковом и рабочем режимах.
2. Определить количество и концентрации продуктов перегонки.
3. Определить флегмовое число.
4. Рассчитать количество теоретических тарелок колонны и удельного расхода энергии.
|
|
|
Теоретические основы
Перегонка – это процесс разделения однородных смесей жидкостей по признаку их летучести. Летучими называют жидкости, давление насыщенных паров над которыми существенно отличается от нуля при обычных температурах.
В основе теории перегонки лежат представления о жидких растворах и образовании смеси паров над ними. При кипении смесей летучих веществ пары жидкостей обогащаются более летучим компонентом. При частичной конденсации таких паров они разделяются на паровую фазу и жидкость (флегму). При температуре перегонки более летучая жидкость кипит, а менее летучая жидкость испаряется без кипения. Такие смеси называются раздельнокипящими. В идеальных растворах такое положение реализуется при любых концентрациях.
В неидеальных растворах существуют области концентраций, в которых оба компонента бинарной смеси кипят одновременно. Это так называемые области азеотропии или области нераздельнокипящих жидкостей. Здесь концентрации жидкой и паровой фаз бинарных смесей одинаковы, и потому при их перегонке повысить концентрацию жидкой фазы невозможно.
Сложная перегонка, илиректификация – это многократная перегонка дистиллята. Применяется для повышения эффективности простой перегонки. Осуществляется в тарелочных или насадочных колоннах. Для успешного разделения флегмы, стекающей вниз по колонне, и пара, движущегося вверх, можно использовать любые контактные элементы, увеличивающие площадь и эффективность их взаимодействия. В качестве контактных элементов в больших ректификационных колоннах обычно используются тарелки. Каждая такая тарелка, расположенная в колонне, называется физической тарелкой (ФТ). Ее назначение, как и любого другого контактного устройства, – обеспечить быстрое достижение состояния равновесия между жидкой и паровой фазами. Тарелки работают следующим образом. Пар в виде пузырьков с развитой поверхностью проходит через слой флегмы, находящейся на тарелке. В результате массообмен между фазами интенсифицируется. Однако при проходе пара только через одну тарелку полное равновесие между фазами еще не достигается. Фактическое состояние паровой и жидкой фаз по отношению к ихравновесному состоянию оценивается коэффициентом полезного действия тарелки. КПД классических тарелок составляет 50...60%. Т.е. для достижения состояния равновесия фаз, соответствующего одной теоретической тарелке, потребуется около двух физических. Таким образом, для реализации в ректификационной колонне 40 ТТ потребуется установить в ней порядка 80 физических тарелок классической конструкции. В установках ЛУММАРК впервые применены новые вихревые тарелки, КПД которых близок к 100%.
|
|
|
|
|
|
