Простейшим аппаратом для фильтрования жидких суспензий под вакуумом является н у т ч - ф и л ь т р (рис. 1) – открытый аппарат с горизонтальной фильтрующей перегородкой. Объем аппарата под опорной решеткой сообщается со сборником фильтрата и вакуумной линией. Применение вакуума интенсифицирует процесс фильтрования. Нутч-фильтр работает периодически, а образующийся осадок разгружается вручную.
Рис. 1 Схема нутч-фильтра:
1–фильтрующая перегородка (фильтр); 2–сборник фильтрата; 3–манометр; 4–вакуумная линия; 5–линия давления; 6–воздушная линия
Главными достоинствами нутч-фильтров являются:
Возможность осуществлять фильтрацию в инертной атмосфере
Возможность обогрева или охлаждения фильтрующей емкости
Работа со светочувствительными веществами за счет использования затемненного стекла
Осуществление процесса во взрывоопасных зонах, благодаря использованию материалов, рассеивающих электрический заряд
Эффективное и быстрое разделение твердой и жидкой фаз
Простота конструкции, отсутствие необходимости использования дорогостоящего оборудования
Долговечность при работе с агрессивными средами
2 Практическая часть
Определение сопротивления осадка и фильтрующей перегородки.
1.бачок для суспензии;
2. воронка;
3. мешалка;
4. вакуумметр;
5. нутч-фильтр;
6. мерный цилиндр;
7. вакуум-насос.
-Готовим суспензию в бачок (1). Включаем мешалку, вакуум-насос, далее устанавливаем постоянный перепад Р - 0,5 кг/см2.
-Открываем кран выхода суспензии и при появлении первых капель включаем секундомер и записываем продолжительность времени фильтрования через каждые 100мл.
№= п/п | Продолжительность фильтрации t, c | Объем полученного фильтрата м3 | Уд, произ-ть по фильтрату g=V/F м3 /м2 | t/g С, м2/м3 |
1 | ||||
2 | , | |||
3 | ||||
4 | ||||
5 |
Контрольные вопросы: 1. Что является движущей силой фильтрования? 2. Материал фильтровальных перегородок 3. Особенности конструкции нутч и доук-фильтров.4. От чего зависит скорость фильтрования?
Лабораторная работа № 7
Теплообменное оборудование. Эксплуатация, обслуживание, испытание теплообменников «труба в трубе», кожухотрубчатого теплообменника
Цель работы:
1. Изучить конструкцию и принцип действия теплообменных аппаратов («труба в трубе», кожухотрубчатого).
2. Эксплуатация и обслуживание технологической теплообменной установки.
3. Испытание теплообменника «труба в трубе» и кожухотрубчатого теплообменника. Определить опытным путем коэффициент теплопередачи.
Оборудование: Опытная теплообменная установка
Теоретическая часть
1. Теплообменники - это аппараты, в которых осуществляется теплообмен между греющей и нагреваемой средами (теплоносителями)
Кожухотрубчатый теплообменник жесткой конструкции
Кожухотрубчатый теплообменник состоит из корпуса (кожуха) и приваренных к нему трубных решеток с пучком теплообменных труб. К трубным решеткам крепится распределительная камера и сферическое днище. Перегородки трубного пространства придают пучку труб большую устойчивость, обеспечивая прямолинейность теплообменных труб, что очень важно для эксплуатации. В таком теплообменнике один теплоноситель движется внутри труб в трубном пространстве, а другой – в межтрубном, омывая пучок труб снаружи.
Теплообменник типа «труба в трубе»
Эксплуатационные показатели этих теплообменников лучше, чем у аппаратов других типов, а также возможность создания режима противотока.
Секция однопоточного теплообменника типа труба в трубе (четырехходовая жесткой конструкции - на рисунке) состоит из наружной трубы, внутренней трубы, двойника. Двойник соединяется с трубами на фланцах, однако при высоких температурах сред выполняют сварными.
Практическая часть
2. Схема установки «Теплообменник труба в трубе»
1. Теплообменник труба в трубе,
2. Ротаметр
3. Ротаметр
4. Термометр
5. Термометр
6. Термометр
7. Термометр
8. Вентиль
9. Вентиль
Испытание установки Теплообменник «труба в трубе»
Холодная вода подается через ротаметр 2 во внутреннюю трубу сверху, горячая вода – в наружную трубу через ротаметр 3 сверху. Температура теплоносителей фиксируется термометрами. Длина рабочей части труб – 500мм. Внутренний диаметр наружной трубы – 36мм. Наружный диаметр внутренней трубы – 22мм. Внутренний диаметр внутренней трубы -18мм.
Открыть вентиль 8 и установить постоянный расход холодной воды. Открыть вентиль 9 и установить постоянный расход горячей воды. Когда температура холодной и горячей воды на выходе из теплообменника станут постоянными, снять показания их расхода и температур.
3. Схема кожухотрубного теплообменника
1. Кожухотрубный теплообменник
2. Расходомер (ротаметр) горячей воды
3. Расходомер (ротаметр) холодной воды
4. Термометр на входе горячей воды
5. Термометр на выходе горячей воды
6. Термометр на входе холодной воды
7. Термометр на выходе холодной воды
8. Запорная арматура на входе горячей воды
9. Запорная арматура на выходе холодной воды
Испытание установки (кожухотрубный теплообменник)
Горячая вода подается через ротаметр 2 в межтрубное пространство, холодная вода подается в трубное пространство. Температура горячей воды на выходе фиксируется термометром 5 и потенциометром, температура холодной воды на выходе фиксируется термопарой и потенциометром. На входе горячей – термометр 4, на выходе холодной – термометр 6. Количество подаваемой горячей воды замеряется ротаметр 3. Количество подаваемой холодной воды замеряется ротаметром 2.
Температура теплоносителей на входе в теплообменник и на выходе замеряется потенциометром. При установке буйки ротаметра на 50% расход воды соответствует 0,006 кг/с. Теплообменник имеет трубки 25х25мм в количестве 23. Наружный диаметр кожуха 150мм.
Открыть вентиль 9 и, регулируя, установить буек ротаметра на 50%. Подать горячую воду в теплообменник, для чего открыть вентиль 8 и установить буек ротаметра на 50%. Вести отсчеты температуры по потенциометру до установившегося режима, т. е. до тех пор, когда температура на выходе не изменится.
Контрольные вопросы
1. Что такое теплообменный аппарат?
2. Принцип действия теплообменника а) кожухотрубного; б) «труба в трубе»
3. Порядок обслуживания теплообменной установки.
Лабораторная работа №8
Абсорбционные колонны. Эксплуатация, обслуживание насадочной колонны с керамическими кольцами Рашига.
Цель работы:
1. Изучить конструкцию и принцип действия абсорбционной колонны.
2. Составить технологическую схему абсорбционной установки
3. Эксплуатация и обслуживание абсорбционной технологической установки. Определение гидравлического сопротивления сухой и орошаемой насадки.
Оборудование: насадочный абсорбер
1. Абсорбция — процесс избирательного поглощения компонентов газовой смеси жидким поглотителем (абсорбентом). Процесс абсорбции происходит в том случае, когда парциальное давление извлекаемого компонента в газовой смеси выше, чем в жидком абсорбенте, вступающем в контакт с этим газом, т. е. для протекания абсорбции необходимо, чтобы газ и абсорбент не находились в состоянии равновесия.
Наиболее широкое применение в промышленности в качестве абсорберов нашли башни и колонны, заполненные насадкой, по которой жидкость стекает сверху вниз навстречу поднимающемуся газу. Такие абсорберы изготовляют, с учетом химических свойств обрабатываемых газов и жидкостей, из стали, свинца, кислотоупорных камней и керамики. На рис. 1 представлен керамический абсорбер. Он собран из керамических царг 1 и имеет внутри решетки 2, на которые укладывается насадка (в данном случае керамические кольца). Газ подводится к абсорберу через нижний штуцер 3 несколько выше днища, чем предотвращается попадание жидкости в газопровод. Жидкость подается к абсорберу через отверстие 4 в крышке и поступает на распределительную тарелку, снабженную отверстиями для прохода газа и отверстиями для прохода жидкости. Газ протекает по абсорберу снизу вверх и удаляется через штуцер 5, жидкость же протекает сверху вниз. Абсорберы данного типа применяются в установках относительно небольшой производительности. При конструировании насадочных абсорберов очень важно предусмотреть равномерное по всему сечению аппарата орошение насадки жидкостью. Наиболее надежным в этом отношении является установка в абсорбере решеток, как показано на рис. 1
Керамический абсорбер - колонна: |
1—царга корпуса; 2-решетка для насадки; 3—штуцер для входа газа; 4—штуцер для входа жидкости; 5— штуцер для выхода непоглощенного газа. |
Рисунок1
Практическая часть
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |
