分布器支管試驗(yàn)

1、分布器支管試驗(yàn)分布器支管試驗(yàn) 列管式液體分布器支 管流速分布測(cè)定試驗(yàn) 孫磊磊 2013.3 目錄 一、試驗(yàn)?zāi)康?二、試驗(yàn)內(nèi)容 三、試驗(yàn)方法 四、試驗(yàn)流程方案和設(shè)備 五、試驗(yàn)步驟 六、數(shù)據(jù)處理 附表：試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表 一、試驗(yàn)?zāi)康?空分等級(jí)越大，塔徑越大，液體分布器的支管也越長(zhǎng)。 一般來(lái)講，支管越長(zhǎng)，液體分布的均勻性就越差，從而影 響整塔效率。目前針對(duì)這個(gè)問(wèn)題提出兩種解決方案： 第一種方案：增加通往支管的點(diǎn)數(shù)，以縮短支管長(zhǎng)度， 從而增加液體分布的均勻性。優(yōu)點(diǎn)是：化大為小，效果更 直觀。缺點(diǎn)：增加分布器的制造難度和成本，并有一定能 耗； 第二種方案：通過(guò)改變支管流速大小來(lái)改變液體噴淋的 均勻性。優(yōu)點(diǎn)

2、是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低。缺點(diǎn)：可能帶 來(lái)更大的能耗。 本試驗(yàn)擬重點(diǎn)驗(yàn)證第二種方案的可行性，以與第一種方 案進(jìn)行對(duì)比，力求在不增加太大能耗的情況下，降低制造 難度和成本。 液體分布器方案對(duì)比 方案一 方案二 二、試驗(yàn)內(nèi)容 1.通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定影響液體分布效果的因素，優(yōu)化分 布器結(jié)構(gòu)。 2.測(cè)定沿支管長(zhǎng)度方向小孔噴淋速度的分布情況。 3.測(cè)定支管流速的大小對(duì)液體分布效果的影響。 4.測(cè)定小孔噴淋速度對(duì)液體分布效果的影響。 5.測(cè)出小孔噴淋角度和噴淋距離，修正設(shè)計(jì)參數(shù) 6.因支管流速變化帶來(lái)的支管阻力（即能耗）與分 布器制造成本、液體分布效果的相互關(guān)系。 三、試驗(yàn)方法 1.選取常用的不同規(guī)格的支管 （

3、DN50,DN65,DN80,DN100,DN125）。每種規(guī)格的支管 分別選取開(kāi)有小孔4、6、8、10、12各5根。 試驗(yàn)介質(zhì)：水。 2. 控制液位在一定高度，使支管內(nèi)保持恒壓。通過(guò)調(diào)節(jié)支管 閥門(mén)的方式來(lái)控制支管的流速和支管上小孔的流速。 3.分別控制支管中間處小孔的流速在1.5m/s、2m/s、2.5m/s， 對(duì)同種規(guī)格不同開(kāi)孔大小的5根支管進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定，得出3 組不同支管流速情況下其小孔流速分布情況的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 4.更換另一規(guī)格支管進(jìn)行相同的試驗(yàn)。 5.在試驗(yàn)中同時(shí)記錄支管阻力和小孔噴淋距離等。 四、試驗(yàn)流程方案和設(shè)備 序號(hào)設(shè)備名稱數(shù)量備注 1列管式分布器支管25見(jiàn)支管規(guī)格與理論計(jì)算表

4、2U形管壓差計(jì)1測(cè)支管壓差 3量筒2測(cè)量通過(guò)小孔的流量 4水池130001000500mm 5帶隔板的水箱1提供恒壓水 6水箱支架1支撐水箱用 7支管支架1支撐分布器支管 8閘閥 DN1252調(diào)節(jié)流量 9離心水泵1Q=14 L/s，H=4m 10玻璃管液位計(jì)1監(jiān)測(cè)水箱液位 11電磁流量計(jì)1測(cè)量管道流量 12格柵1放置測(cè)量道具 13直尺1測(cè)量小孔噴淋距離 14秒表1計(jì)時(shí) 主要試驗(yàn)設(shè)備 支管規(guī)格與理論計(jì)算表 公稱 直徑 小孔 孔徑 mm 分組 序號(hào) 小孔 流速 m/s 支管流速 m/s 流量 L/s 液位差 m 試驗(yàn)5分鐘 所需水量 m DN50 4 11.5 0.5 1.0 0.8 0.3 22

5、.0 0.6 1.3 1.0 0.4 32.5 0.8 1.6 1.2 0.5 6 41.5 1.1 2.1 0.9 0.6 52.0 1.5 2.8 1.2 0.9 62.5 1.8 3.6 1.5 1.1 8 71.5 1.9 3.8 1.2 1.1 82.0 2.6 5.1 1.6 1.5 92.5 3.2 6.3 2.3 1.9 10 101.5 3.0 5.9 1.7 1.8 112.0 4.0 7.9 2.7 2.4 122.5 5.0 9.9 3.9 3.0 12 131.5 4.3 8.5 2.8 2.6 142.0 5.8 11.4 4.6 3.4 152.5 7.2 14.

6、2 6.8 4.3 支管規(guī)格與理論計(jì)算表 公稱 直徑 小孔 孔徑 mm 分組 序號(hào) 小孔流速 m/s 支管流速 m/s 流量 L/s 液位差 m 試驗(yàn)5分鐘 所需水量 m DN65 4 161.5 0.3 1.0 0.8 0.3 172.0 0.4 1.3 0.9 0.4 182.5 0.4 1.6 1.2 0.5 6 191.5 0.6 2.1 0.8 0.6 202.0 0.8 2.8 1.0 0.9 212.5 1.0 3.6 1.2 1.1 8 221.5 1.0 3.8 0.9 1.1 232.0 1.4 5.1 1.1 1.5 242.5 1.7 6.3 1.5 1.9 10 25

7、1.5 1.6 5.9 1.0 1.8 262.0 2.2 7.9 1.4 2.4 272.5 2.7 9.9 1.9 3.0 12 281.5 2.4 8.5 1.3 2.6 292.0 3.1 11.4 1.9 3.4 302.5 3.9 14.2 2.7 4.3 公稱 直徑 小孔 孔徑 mm 分組 序號(hào) 小孔 流速 m/s 支管 流速 m/s 流量 L/s 液位差 m 試驗(yàn)5分鐘 所需水量 m DN80 4 311.5 0.2 1.0 0.7 0.3 322.0 0.3 1.3 0.9 0.4 332.5 0.3 1.6 1.2 0.5 6 341.5 0.4 2.1 0.8 0.6 3

8、52.0 0.6 2.8 1.0 0.9 362.5 0.7 3.6 1.2 1.1 8 371.5 0.8 3.8 0.8 1.1 382.0 1.0 5.1 1.0 1.5 392.5 1.3 6.3 1.3 1.9 10 401.5 1.2 5.9 0.9 1.8 412.0 1.6 7.9 1.2 2.4 422.5 2.0 9.9 1.6 3.0 12 431.5 1.7 8.5 1.1 2.6 442.0 2.3 11.4 1.5 3.4 452.5 2.8 14.2 2.0 4.3 支管規(guī)格與理論計(jì)算表 支管規(guī)格與理論計(jì)算表 公稱 直徑 小孔 孔徑 mm 分組 序號(hào) 小孔 流速

9、m/s 支管 流速 m/s 流量 L/s 液位差 m 試驗(yàn)5分鐘 所需水量 m DN100 4 461.5 0.1 1.0 0.7 0.3 472.0 0.2 1.3 0.9 0.4 482.5 0.2 1.6 1.2 0.5 6 491.5 0.3 2.1 0.8 0.6 502.0 0.4 2.8 0.9 0.9 512.5 0.5 3.6 1.2 1.1 8 521.5 0.5 3.8 0.8 1.1 532.0 0.6 5.1 1.0 1.5 542.5 0.8 6.3 1.3 1.9 10 551.5 0.8 5.9 0.8 1.8 562.0 1.0 7.9 1.1 2.4 572

10、.5 1.3 9.9 1.4 3.0 12 581.5 1.1 8.5 0.9 2.6 592.0 1.5 11.4 1.3 3.4 602.5 1.8 14.2 1.7 4.3 支管規(guī)格與理論計(jì)算表 公稱 直徑 小孔 孔徑 mm 分組 序號(hào) 小孔 流速 m/s 支管 流速 m/s 流量 L/s 液位差 m 試驗(yàn)5分鐘 所需水量 m DN125 4 611.5 0.1 1.0 0.7 0.3 622.0 0.1 1.3 0.9 0.4 632.5 0.1 1.6 1.2 0.5 6 641.5 0.2 2.1 0.8 0.6 652.0 0.2 2.8 0.9 0.9 662.5 0.3 3.

11、6 1.2 1.1 8 671.5 0.3 3.8 0.8 1.1 682.0 0.4 5.1 1.0 1.5 692.5 0.5 6.3 1.2 1.9 10 701.5 0.5 5.9 0.8 1.8 712.0 0.6 7.9 1.1 2.4 722.5 0.8 9.9 1.4 3.0 12 731.5 0.7 8.5 0.9 2.6 742.0 0.9 11.4 1.2 3.4 752.5 1.2 14.2 1.6 4.3 注： 1.表中為常用支管規(guī)格，試驗(yàn)選用支管長(zhǎng)度L=2500mm，取常用小孔間 距90mm，支管上每個(gè)截面小孔數(shù)3個(gè)，小孔數(shù)量共計(jì)81個(gè)。 2.表中所示紅色內(nèi)容為液位

12、差（即水箱液面距離支管小孔噴淋面的距離） 大于2米的情況，受試驗(yàn)場(chǎng)地的限制，操作有難度，可不進(jìn)行試驗(yàn)。 3.如所需水量小的情況下，可先用較大的蓄水桶裝滿水，試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)打 開(kāi)閥門(mén)，可提供隔板水箱所需維持液面的水量，而當(dāng)所需水量超過(guò) 1m 時(shí)，所需蓄水桶體積會(huì)太大，且勞動(dòng)強(qiáng)度更大，試驗(yàn)操作不可行， 須配備循環(huán)水泵。從表中看，其所示藍(lán)色內(nèi)容為試驗(yàn)每操作5分鐘所 需水量大于1m的情況，可見(jiàn)只有1/3的試驗(yàn)分組小于1m，所以，本 試驗(yàn)須配置循環(huán)水泵。 4.整套試驗(yàn)設(shè)備占地約（長(zhǎng)寬高）=623.5 m。 支管規(guī)格與理論計(jì)算表 1.搭建試驗(yàn)設(shè)備。 安裝水箱支架，將水箱放在水箱支架上，使水箱 液面可以穩(wěn)定在2

13、m以上高度； 安裝各管道、彎管、閥門(mén)、電磁流量計(jì)、水泵及 分布器支管； 水池上放格柵，分布器支管用支架固定在格柵上 方200mm高度處，量筒放置在格柵上方； 分布器支管上壓力測(cè)點(diǎn)接U形管液位計(jì)，U形管液 位計(jì)固定在支架上； 五、試驗(yàn)步驟 2.啟動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備 關(guān)門(mén)管路各閥門(mén)，啟動(dòng)水泵，打開(kāi)水泵后 閥門(mén)，向水箱內(nèi)供水，水箱滿后會(huì)從隔板 溢流到另一側(cè)箱內(nèi)，通過(guò)回流管路返回入 水池內(nèi)。以此使水箱液位維持在隔板高度， 保持恒壓。 打開(kāi)支管閥門(mén)，水箱內(nèi)水進(jìn)入支管，通過(guò) 小孔噴入水池內(nèi)。 擰開(kāi)支管后端螺塞，排空支管內(nèi)空氣后重 新擰回。 準(zhǔn)備秒表和量筒，開(kāi)始記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 試驗(yàn)步驟 3.采集試驗(yàn)數(shù)據(jù) 通過(guò)秒表和

14、量筒測(cè)量支管中間小孔的流速，調(diào)節(jié) 支管閥門(mén)開(kāi)度，控制小孔流速穩(wěn)定在2m/s。 檢查水箱液位計(jì)是否穩(wěn)定在隔板液位高度。 記錄電磁流量計(jì)數(shù)值，計(jì)算支管流速。 記錄 U形管液位計(jì)數(shù)值，計(jì)算支管壓差。 用量筒和秒表測(cè)量各小孔的流速，并按順序記錄。 用直尺測(cè)量小孔的噴淋距離，并記錄。 控制小孔流速分別在1.5m/s和2.5m/s，再按步驟 分別進(jìn)行兩組試驗(yàn)。 數(shù)據(jù)整理。 試驗(yàn)步驟 4.關(guān)閉水泵，更換支管，重復(fù)步驟2和3，完 成后續(xù)幾組試驗(yàn)。 5.試驗(yàn)完成后，水箱和管路的水排除干凈， 拆除并清洗試驗(yàn)設(shè)備。 試驗(yàn)步驟 六、數(shù)據(jù)處理 小孔噴淋均勻性的判定按照下式計(jì)算。 M 不均勻度，M值越小，均勻度越好； n 所記錄小孔的數(shù)量； 對(duì)應(yīng)小孔的流速； 小