環(huán)境工程—大氣實驗仿真系統(tǒng)操作手冊

1、RunYuBuiding610NO.10 XiaoGuanDongLiChaoYang Distrct, BeiJing China,100029北京市 朝陽區(qū)安外小關(guān)東里10號院潤宇大廈610室 郵編：100029環(huán)境工程大氣處理實驗仿真系統(tǒng)操作手冊北京東方仿真控制技術(shù)有限公司2004年2月目 錄環(huán)境工程大氣處理實驗安裝手冊2環(huán)境工程大氣處理實驗操作手冊旋風(fēng)除塵器性能實驗8堿液吸收二氧化硫?qū)嶒?1環(huán)境工程大氣處理實驗安裝手冊歡迎您使用本公司的軟件并希望您提出寶貴意見！建議配置：Windows98操作系統(tǒng)，PentiumII-233以上，至少32M內(nèi)存，800x600x16位真彩（標準小字體）

2、，至少200M的硬盤空間。安裝步驟：1、如果您是Windows95用戶，要能正常的使用本軟件，則系統(tǒng)需要用DCOM95升級，運行光盤中的dcom95.exe即可。 2、安裝程序主體（1）、啟動安裝程序：用鼠標雙擊Aes2003.exe安裝向?qū)⒁龑?dǎo)您安裝程序，下圖為安裝時的信息畫面，點擊“Next”按鈕進行下一步。在安裝過程中點擊“Cancel”按鈕會取消當前操作，如果安裝向?qū)z測到是終止本次安裝，則會出現(xiàn)對話框提示：（2）、選擇安裝路徑：安裝向?qū)Т_定了程序的默認安裝目錄（一般情況是C:Program FilesAes2003，其中盤符會根據(jù)您的操作系統(tǒng)的安裝路徑而有所不同），如您同意安裝程序

3、文件在此目錄，點擊“Next”按鈕進行下一步驟。另外，點擊“Back”按鈕可回到上一畫面。點擊“Browse”按鈕可以調(diào)出更改安裝目錄的對話框，您可以改變安裝路徑的盤符、目錄和新建目錄的名稱，然后點擊“OK”確定更改并返回，點擊“Cancel”取消更改并返回。（3）、建立程序啟動菜單：安裝向?qū)Т_定了程序的默認啟動菜單“開始程序東方仿真環(huán)境工程大氣處理實驗”，建議您采用默認設(shè)置，如果您要更改，請務(wù)必記住您所要建立的程序組的名稱，以便啟動程序。然后點擊“Next”進入下一步。 （4）、開始拷貝文件：安裝向?qū)КF(xiàn)在開始拷貝文件到您所制定的安裝目錄，窗口上有當前文件的拷貝過程和和整個拷貝過程的進度。 （

4、6）、安裝完畢：安裝向?qū)Э截愅晡募屯瓿上鄳?yīng)的設(shè)置后會顯示如下的畫面，點擊“Finish”按鈕完成安裝。 啟動程序：如果您在建立啟動程序菜單時選擇了默認設(shè)置，那么在安裝完畢后，請點擊“開始程序東方仿真環(huán)境工程大氣處理實驗”啟動程序，如下圖；如果您更改了啟動程序菜單的名稱，那么以您做的改動為準。如果您在安裝和使用過程中有什么問題，請及時與我們聯(lián)系。歡迎您訪問我公司網(wǎng)頁：以及時得到升級信息和了解我們的最新產(chǎn)品。北京東方仿真控制技術(shù)有限公司2004年2月旋風(fēng)除塵器性能實驗一 實驗?zāi)康耐ㄟ^本實驗掌握旋風(fēng)除塵器性能測定的主要內(nèi)容和方法，并且對影響旋風(fēng)除塵器性能的主要因素有較全

5、面的了解。1 管道中各點流速和氣體流量的測定2 旋風(fēng)除塵器的壓力損失和阻力系數(shù)的測定3 旋風(fēng)除塵器的除塵效率的測定二 實驗原理旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用廣泛、種類繁多等特點。1 旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運動含塵氣流進入除塵器后，沿外壁由上向下作旋轉(zhuǎn)運動，同時有少量氣體沿徑向運動到中心區(qū)域。當旋轉(zhuǎn)氣流的大部分到達錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上沿軸心旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排除管排出。通常將旋轉(zhuǎn)向下的外圈氣流稱為外渦旋，旋轉(zhuǎn)向上的的中心氣流稱為內(nèi)渦旋，兩者的旋轉(zhuǎn)方向是相同的。通常把內(nèi)外渦旋氣體的運動分為三個速度分量：切向速度、徑向速度和軸向速度。（1）切向速度是決

6、定氣流速度大小的主要速度分量，也是決定質(zhì)點離心力大小的主要因素。根據(jù)“渦流”定律，外渦旋的切向速度反比于旋轉(zhuǎn)半徑的次方，即，此處，常稱為渦流指數(shù)。內(nèi)渦旋的切向速度正比于旋轉(zhuǎn)半徑，比例常數(shù)等于氣流的旋轉(zhuǎn)速度，即。（2）旋轉(zhuǎn)氣流的徑向速度，因內(nèi)外旋流性質(zhì)不同，其矢量方向不同。根據(jù)測量結(jié)果可以近似的認為外渦旋氣流均勻地經(jīng)過內(nèi)、外渦旋交界圓柱面進入內(nèi)渦旋，即近似地認為氣流通過這個圓柱面時的平均速度就是外渦旋氣流的平均徑向速度，即，式中為旋風(fēng)除塵器處理氣量，和分別為交界圓柱面的半徑和高度。（3）關(guān)于軸向速度，與徑向速度類似，視內(nèi)、外渦旋而定。外渦旋的軸向速度向下，內(nèi)渦旋的軸向速度向上。在內(nèi)渦旋，隨著氣流

7、逐漸上升，軸向速度不斷增大，在排除管底部達到最大值。2 旋風(fēng)除塵器的壓力損失在評價旋風(fēng)除塵器設(shè)計和性能時的一個重要指標是氣流通過旋風(fēng)器時的壓力損失，旋風(fēng)除塵器的壓力損失與其結(jié)構(gòu)和運行條件等有關(guān)。實驗表明，旋風(fēng)除塵器的壓力損失一般與氣體入口速度的平方成正比，即，式中為氣體的密度，為氣體入口速度，為局部阻力系數(shù)。3 旋風(fēng)除塵器的除塵效率在旋風(fēng)除塵器內(nèi)，粒子的沉降主要取決于離心力和向心運動氣流作用于塵粒上的阻力。在內(nèi)外渦旋界面上，如果，粒子在離心力推動下移向外壁而被捕集；如果，粒子在向心氣流的帶動下進入內(nèi)渦旋，最后由排出管排出；如果，作用在塵粒上的外力之和等于零，粒子有50%的機會被去除。此時的粒徑

8、即為除塵器的分割直徑，用表示。，式中為交界面處氣流的切向速度，為塵粒的真密度，為塵粒的粘度。當確定后，則可以得到計算其他粒子的分級效率的公式。4 影響旋風(fēng)除塵器效率的因素影響旋風(fēng)除塵器效率的因素有二次效應(yīng)、比例尺寸、煙塵的物理性質(zhì)和操作變量。三 實驗公式1氣體溫度和含濕量的測定 式中為飽和水蒸氣壓力；為當?shù)卮髿鈮毫? 管道中各點氣流流速的測定 式中為皮托管的校正系數(shù)；為各點的動壓；為測定斷面上氣流的密度。3 管道中氣體流量的測定 式中為流量系數(shù)4 旋風(fēng)除塵器壓力損失和阻力系數(shù)的測定 式中為旋風(fēng)除塵器進口風(fēng)速5 除塵系統(tǒng)中氣體含塵濃度的計算（1）旋風(fēng)除塵器入口前氣體含塵濃度的計算（2）旋風(fēng)除塵器

9、出口后氣體含塵濃度的計算式中，為旋風(fēng)除塵器進出口的氣體含塵濃度；，為發(fā)塵量和收塵量；，為旋風(fēng)除塵器進出口的氣體量；為發(fā)塵時間6 除塵效率的測定與計算7 實驗參數(shù)大氣溫度：20 ；大氣相對濕度：20 %；大氣壓力：101325 Pa；飽和水蒸氣壓力：2318.6 Pa；空氣的粘度：1.83×10-5 Pa·s；管間阻力系數(shù)：0.5；微壓計傾斜角系數(shù)：0.38；直管長度：2 m；均流管的流量系數(shù)：0.5；風(fēng)管橫截面積：1.77×10-2 m2；皮托管校正系數(shù)：1.0；除塵器進口面積：1.77×10-2 m2。四 實驗設(shè)備如圖，本實驗的主要設(shè)備有旋風(fēng)除塵器和離

10、心風(fēng)機。傾斜式微壓計用來測定各點氣流的動壓和靜壓，U型管則是用來測定旋風(fēng)除塵器兩端的壓降。五 實驗操作1 請先登陸進入實驗后，會出現(xiàn)“登錄”對話框，如下圖所示請認真填寫班級、姓名、學(xué)號三項內(nèi)容，這三項內(nèi)容將被記錄到實驗報告文件當中。2 除塵器處理風(fēng)量測定實驗點擊電動機的電源開關(guān)，啟動電動機。通過點擊主界面上的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，打開流量調(diào)節(jié)窗口。在閥門開度欄中填入需要的閥門開度，或者點擊上、下兩個按鈕，增大或者減小開度，然后在閥門窗體上點擊鼠標右鍵或者窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體（注意：用窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體時，在開度欄中填入閥門開度將不被采用）。這時將有氣流在管道中流動，待氣流穩(wěn)定后，可以用

11、傾斜式微壓計讀取管道的靜壓值。通過點擊主界面上的傾斜式微壓計，打開傾斜式微壓計窗口。在讀數(shù)之前，請先在主界面選擇讀取的壓力值是靜壓值，還是動壓值。點擊主界面下部的自動記錄按鈕自動記錄數(shù)據(jù)，或者手動填入數(shù)據(jù)記錄表格，然后通過調(diào)節(jié)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥來改變風(fēng)量的大小，測量多組數(shù)據(jù)。點擊主界面左側(cè)的數(shù)據(jù)處理，可以進入實驗報告部分，通過自動或手動添入數(shù)據(jù)進行計算。在實驗報告部分，可以通過點擊保存鍵對實驗數(shù)據(jù)進行保存；可以通過點擊加載鍵對實驗數(shù)據(jù)進行加載；可以通過點擊報表鍵，對實驗數(shù)據(jù)進行打印。3 除塵器阻力測定實驗點擊電動機的電源開關(guān)，啟動電動機。通過點擊主界面上的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，打開流量調(diào)節(jié)窗口。在閥門開度欄中填

12、入需要的閥門開度，或者點擊上、下兩個按鈕，增大或者減小開度，然后在閥門窗體上點擊鼠標右鍵或者窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體（注意：用窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體時，在開度欄中填入閥門開度將不被采用）。這時將有氣流在管道中流動，待氣流穩(wěn)定后，可以用傾斜式微壓計和U型壓差計分別讀取管道的靜壓值、動壓值和壓損。通過點擊主界面上的傾斜式微壓計，打開傾斜式微壓計窗口。在讀數(shù)之前，請先在主界面選擇讀取的壓力值是靜壓值，還是動壓值。通過點擊主界面上的U型壓差計，打開U型壓差計窗口。點擊主界面下部的自動記錄按鈕自動記錄數(shù)據(jù)，或者手動填入數(shù)據(jù)記錄表格，然后通過調(diào)節(jié)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥來改變風(fēng)量的大小，測量多組數(shù)據(jù)。點擊主界

13、面左側(cè)的數(shù)據(jù)處理，可以進入實驗報告部分，通過自動或手動添入數(shù)據(jù)進行計算。4 除塵器效率測定實驗點擊電動機的電源開關(guān)，啟動電動機。通過點擊主界面上的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，打開流量調(diào)節(jié)窗口。在閥門開度欄中填入需要的閥門開度，或者點擊上、下兩個按鈕，增大或者減小開度，然后在閥門窗體上點擊鼠標右鍵或者窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體（注意：用窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體時，在開度欄中填入閥門開度將不被采用）。這時將有氣流在管道中流動。通過在主界面中的發(fā)塵量欄中填入需要的發(fā)塵量，或者點擊上、下兩個按鈕，增大或者減小發(fā)塵量。通過點擊主界面上的發(fā)塵量調(diào)節(jié)閥，打開發(fā)塵量調(diào)節(jié)窗口。在閥門開度欄中填入需要的閥門開度，或者點擊上

14、、下兩個按鈕，增大或者減小開度，然后在閥門窗體上點擊鼠標右鍵或者窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體（注意：用窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體時，在開度欄中填入閥門開度將不被采用）。點擊主界面中的發(fā)塵鍵，開始發(fā)塵。發(fā)塵結(jié)束后，主界面自動彈出收塵結(jié)果。點擊主界面下部的自動記錄按鈕自動記錄數(shù)據(jù)，或者手動填入數(shù)據(jù)記錄表格，然后通過調(diào)節(jié)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥來改變風(fēng)量的大小，測量多組數(shù)據(jù)。點擊主界面左側(cè)的數(shù)據(jù)處理，可以進入實驗報告部分，通過自動或手動添入數(shù)據(jù)進行計算。在實驗報告部分，可以通過點擊保存鍵對實驗數(shù)據(jù)進行保存；可以通過點擊加載鍵對實驗數(shù)據(jù)進行加載；可以通過點擊報表鍵，對實驗數(shù)據(jù)進行打印。六 實驗注意事項1 在使用傾

15、斜式微壓計測定管道各點氣流的動靜壓值和使用U型壓差計測定除塵器兩端的壓損時，應(yīng)在氣流穩(wěn)定的情況下進行。在讀數(shù)的過程中應(yīng)注意到壓差計中的液柱擺動的范圍，及時準確地讀出刻度值。2 測定除塵效率的實驗中應(yīng)在啟動風(fēng)機的情況下進行發(fā)塵，保證氣流的含塵濃度的均衡。3 在實驗的過程中應(yīng)適當調(diào)節(jié)風(fēng)機的風(fēng)量大小以保證除塵器的進口氣速在12-25 m/s。堿液吸收二氧化硫?qū)嶒炓?實驗?zāi)康模罕緦嶒灢捎锰盍衔账?，?%NaOH或Na2CO3溶液吸收SO2。通過實驗可初步了解用填料塔的吸收凈化有害氣體的實驗研究方法，同時還有助于加深理解在填料塔內(nèi)氣液接觸狀況及吸收過程的基本原理。通過實驗要達到以下目的：1 了解用吸收

16、法凈化廢氣中SO2的效果；2 改變氣流速度，觀察填料塔內(nèi)氣液接觸狀況和液泛現(xiàn)象；3 測定填料塔的吸收效率及壓降；4 測定化學(xué)吸收體系（堿液吸收SO2）的體積吸收系數(shù)。二 實驗原理1、填料塔流體力學(xué)特性：   氣體通過干填料層時，流體流動引起的壓降和湍流流動引起的壓降規(guī)律相一致。 在雙對數(shù)坐標系中用壓降對氣速作圖得到一條斜率為1.8-2的直線（圖中aa線）而有噴淋量時，在低氣速時（C點以前）壓降也比例于氣速的1.8-2次冪，但大于同一氣速下干填料的壓降（圖中bc段）。隨氣速增加，出現(xiàn)載點（圖中c點），持液量開始增大，壓降-氣速線向上彎曲，斜率變大，（圖中cd段）。到液泛點（圖

17、中d點）后在幾乎不變的氣速下，壓降急劇上升。測定填料塔的壓降和液泛速度，是為了計算填料塔所需動力消耗和確定填料塔的適宜制作范圍，選擇合適的氣液負荷。2、傳質(zhì)實驗：    填料塔與板式塔內(nèi)氣液兩相的接觸情況有著很大的不同。在板式塔中，兩相接觸在各塊塔板上進行，因此接觸是不連續(xù)的。但在填料塔中，兩相接觸是連續(xù)地在填料表面上進行，需計算的是完成一定吸收任務(wù)所需填料高度。填料層高度計算方法有傳質(zhì)系數(shù)法、傳質(zhì)單元法以及等板高度法?？傮w積傳質(zhì)系數(shù)KYa是單位填料體積、單位時間吸收的溶質(zhì)量。它是反映填料吸收塔性能的主要參數(shù)，是設(shè)計填料高度的重要數(shù)據(jù)。 

18、60;  本實驗是用NaOH或Na2CO3溶液吸收空氣-二氧化硫混合氣體中的二氧化硫。吸收方式為化學(xué)吸收。通過實驗，得到以濃度差為推動力的體積吸收系數(shù)（Kya）：                             Q-通過填料塔的空氣量kmol/h;     h-填料層高度m;

19、60;    A-填料塔的截面積m2;     y1、y2-進出填料塔氣體中SO2的比摩爾分率；     ym-對數(shù)平均推動力；                               其中 &#

20、160;                                pA1、pA2-進出塔氣體中SO2的分壓力Pa;    P-吸收塔氣體的平均壓力Pa;因為吸收反應(yīng)為極快不可逆反應(yīng)，吸收液面上SO2的平衡濃度y*可看作為零。則對數(shù)平均推動力  （ym）可

21、表示為：                  由上面公式可得到以分壓差為推動力的體積吸收系數(shù)（KGa）的計算公式為：                 以上式中：     Q-通過填料塔的空氣量kmol/h;  &

22、#160;  h-填料層高度m;     A-填料塔的截面積m2;     y1、y2-進出填料塔氣體中SO2的比摩爾分率；     pA1、pA2-進出塔氣體中SO2的分壓力Pa;    P-吸收塔氣體的平均壓力Pa;3實驗設(shè)備三、實驗操作1、請先登錄進入實驗后，會出現(xiàn)“登錄”對話框，如下圖所示請認真填寫班級、姓名、學(xué)號三項內(nèi)容，這三項內(nèi)容將被記錄到實驗報告文件當中。2、實驗主界面實驗主界面如下圖所示實驗結(jié)果分析裝置如下圖1啟動風(fēng)機，

23、開始送風(fēng) 點擊電源開關(guān)的綠色按鈕接通電源，就可以啟動風(fēng)機，并開始工作。2打開空氣流量調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)空氣流量。由于氣體流量于氣體狀態(tài)有關(guān)，所以每個氣體流量計前都有壓差計（測表壓）和溫度計，和流量計共同使用，轉(zhuǎn)換成標準狀態(tài)下的流量進行計算和比較。將空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)到100，稍許等待，進行下一步。3鼠標左鍵點擊實驗主畫面左邊菜單中的“數(shù)據(jù)處理”，可調(diào)出數(shù)據(jù)處理窗口，點擊干塔數(shù)據(jù)頁，按標準數(shù)據(jù)庫操作方法在各項目欄中填入所讀取的數(shù)據(jù)。4調(diào)節(jié)閥以改變空氣流量，重復(fù)上述第2）3）步，為了實驗精度和回歸曲線的需要至少應(yīng)測量10組數(shù)據(jù)以上。注意：因為在干塔狀態(tài)下壓降很低，所以測量范圍應(yīng)盡量不要在流量較低的

24、范圍內(nèi)進行。5干塔壓降測量完畢后，在進水之前，應(yīng)減少空氣流量，因為如果空氣流量過大，會引起強烈的液泛，有可能損壞填料。6打開水流量調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)進水流量（建議35 l/h）。然后慢慢增大空氣流量直到液泛，鼠標左鍵點擊塔身可看到塔內(nèi)的狀況。液泛一段時間使填料表面充分潤濕。然后減小空氣流量到較小的水平。注意：本實驗是在一定的噴淋量下測量塔的壓降，所以水的流量應(yīng)不變。在以后實驗過程中不要改變水流量調(diào)節(jié)閥的開度。7逐漸加大空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度，增加空氣流量，多讀取幾組塔的壓降數(shù)據(jù)。同時注意塔內(nèi)的氣液接觸狀況，并注意填料層的壓降變化幅度。液泛后填料層的壓降在氣速增加很小的情況下明顯上升，此時再取12個點就可以了，不要使氣速過分超過泛點。建議的實驗條件： 水流量：3