【正文】 是否適當(dāng)（釜中液面必須浸沒電加熱器，在液位計上有一標(biāo)線指示）。具體要求如下：1. 掌握精餾單元操作研究的基本實驗技能；2. 對于設(shè)計性實驗，初步學(xué)會設(shè)計精餾單元操作實驗方案；3. 熟悉常用精餾單元操作實驗設(shè)備和儀器儀表的使用方法；4. 掌握實驗數(shù)據(jù)的處理及實驗報告撰寫；5. 實驗中存在的問題及解決方法，實驗收獲體會。本實驗是以測定板式塔全塔效率來進(jìn)一步理解txy圖，xy圖和理論板與全塔效率的概念；并觀察了解流體流動狀況。五、思考題1. 試比較不同裝置總傳熱系數(shù)Ｋ值，并從中體會出K值主要受哪些因素影響。待流體入口溫度降至50℃以下的時關(guān)停泵。）d．待流體入口溫度穩(wěn)定（177。 圖1 列管換熱器圖2 套管換熱器相關(guān)文獻(xiàn)資料：[1] 王志魁. 化工原理. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，1998[2] 陳敏恒、從德滋、方圖南. 化工原理(上、下冊). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[3] 鄭旭煦、. 重慶工商大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院，[4]工楊祖榮 主編. 化工原理實驗. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2004.四、實驗設(shè)計及注意事項1. 實驗設(shè)計 a．觀察了解選擇實驗裝置及流程，注意各溫度計刻度劃分情況。裝置二：套管換熱器的內(nèi)管長2000mm，內(nèi)徑17mm。傳熱管為銅管，管徑101mm，有效管長290mm，管數(shù)14根。具體要求如下：1. 掌握傳熱研究的基本實驗技能；2. 對于設(shè)計性實驗，初步學(xué)會設(shè)計換熱器總傳熱系數(shù)K實驗方案；3. 熟悉常用傳熱實驗設(shè)備和儀表的使用方法；4. 掌握實驗數(shù)據(jù)的處理及實驗報告撰寫；5. 實驗中存在的問題及解決方法，實驗收獲體會。本實驗是以測定總傳熱系數(shù)K來研究和分析比較不同換熱器傳熱性能和結(jié)構(gòu)及其K的影響因素。然后把探頭移到試件缺陷區(qū)、若缺陷和探頭的距離超過一次波聲程，可利用二次反射波、三次反射波……來測定缺陷位置。探傷前應(yīng)注意檢查試件表面。3．聲耦合條件探頭和試件表面之間的空氣間隙，嚴(yán)重阻礙超聲波的傳播。對于具有粗晶粒組織的材料，應(yīng)采用更低頻率的超聲波。（2） 寫出斜探頭折射角的測定方法，以及斜探頭探傷缺陷位置的計算過程，并將計算的數(shù)據(jù)與實測結(jié)果比較分析。3．觀察分析探傷波形，測定試塊缺陷位置。圖5 趨勢圖菜單設(shè)置各參數(shù)的界面（8） 確認(rèn)完上述參數(shù)后，點擊“趨勢采集”子菜單，此時打開實驗機(jī)的泵電源，微機(jī)將跟蹤爆破試件整個實驗過程的壓力變化直至爆破。（4） 打開計算機(jī)，點擊桌面“ ”進(jìn)入隨機(jī)信號與振動分析系統(tǒng)；再點擊“數(shù)據(jù)采集及處理”，進(jìn)入“”界面。2. 測量尺寸：在爆破試件的上、中、下不同圓周方向上，測量外徑三次；內(nèi)徑為已知值（試件材料為20號無縫鋼管加工而成，根據(jù)不同的理論公式計算可得到不同的理論爆破值。電機(jī)接入電源后進(jìn)入正常運轉(zhuǎn)，通過減速器帶動偏心輪傳至十字頭滑塊，活塞柱通過滑快與導(dǎo)向桿相連（導(dǎo)向桿在導(dǎo)向套內(nèi)）做往復(fù)運動，當(dāng)缸內(nèi)處于低壓狀態(tài)時吸入介質(zhì)油，活塞桿壓縮時，泵內(nèi)高壓流體經(jīng)過止回閥向爆破試件中輸送，使爆破試件中內(nèi)壓不斷升高。高壓容器爆破實驗實驗項目性質(zhì)：驗證性所屬課程名稱：過程設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)計劃學(xué)時：2學(xué)時一、試驗?zāi)康?；，并通過計算驗證理論公式；。五、實驗報告1. 列出測量所得的試件幾何尺寸數(shù)據(jù)。4. 用手搖泵緩慢升壓至試件破壞為止（試件破壞時有輕微的響聲），記下容器的失穩(wěn)壓力（即有輕微響聲時的瞬間壓力，此壓力為臨界壓力）。用千分卡測壁厚，用游標(biāo)卡尺測內(nèi)直徑（便于精確測量）和長度，外直徑由內(nèi)直徑加壁厚得到。如容器長度為長圓筒，反之為短圓筒。但長圓筒，短圓筒必須進(jìn)行穩(wěn)定性計算，它們的臨界壓力值大小主要與厚壁()，外直徑()，長度（）有關(guān)。圓筒形容器失去穩(wěn)定性后，其橫截面被折成波形，波數(shù)可能是1，2，3，4，……等任意整數(shù)，如圖1所示。六、實驗報告要求 1．簡述實驗?zāi)康摹⒃砑把b置；選擇實驗裝置及內(nèi)容，設(shè)計實驗方案；2．整理實驗數(shù)據(jù)并計算在某一壓力下筒體、封頭測點的應(yīng)力值，并繪制其應(yīng)力分布曲線；3．利用所學(xué)理論分析封頭的應(yīng)力分布狀況； 4．實驗體會及存在問題討論。1．了解容器材料、壁厚尺寸、設(shè)計壓力等、初步確定容器加載壓力(建議多個壓力等級測量)；2．初步選定測點位置，測點位置應(yīng)能夠反映筒體、封頭上兩向應(yīng)力的分布規(guī)律；3．初算加載壓力下測點可能出現(xiàn)最大、最小應(yīng)變，選定適合的電阻應(yīng)變片規(guī)格，與測點應(yīng)變相匹配；4．了解電阻應(yīng)變儀基本原理、量程范圍，滿足應(yīng)變測量要求；5．實驗數(shù)據(jù)記錄表格的設(shè)計。 橢圓長短軸之比：2， 壁厚6mm。 圖1 電阻應(yīng)變儀原理圖圖2 電橋接線示意圖2. 試驗用設(shè)備裝置條件實驗裝置： 三個承載內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器A、B（圖3）、C容器A：兩端分別為帶折邊錐形封頭、圓平板封頭；容器B：兩端分別為橢圓封頭、球形封頭。3. 實驗數(shù)據(jù)處理和實驗結(jié)果與理論值的比較結(jié)果（以繪圖或表格形式）等都應(yīng)在實驗報告中反映。4. 學(xué)習(xí)和掌握測試數(shù)據(jù)處理的理論和方法。實驗數(shù)據(jù)可記錄在如下表格中：表1 實驗數(shù)據(jù)No.（MPa）（MPa）（轉(zhuǎn)/分）( m3/s)備注123456（4） 根據(jù)測試數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中點出實驗點，最后光滑的繪制出、和曲線（可以在一張圖上繪出）。3. 曲線求出不同流量時泵的有效功率和軸功率即可求出效率值。Q用計量水箱和秒表測定；H可由下式要求測試和計算。（5）注意安全，開車時不要過分靠近機(jī)器。四、注意事項（1）嚴(yán)格聽從老師指導(dǎo)。－氣體絕熱指數(shù)，空氣以k =；Vh—行程容積，Vh=； —轉(zhuǎn)速，RPM；其余符號同上。⑤點擊“保存”可保存本次實驗的測量結(jié)果。依次填入：{默認(rèn)值，可忽略}氣缸數(shù)目 ： 3氣缸直徑（單位為米）： 曲柄半徑（單位為米）： “r/l” （曲柄半徑與連桿長之比）：點擊確認(rèn)。即可觀察壓縮機(jī)排氣壓力—時間曲線，數(shù)據(jù)采集完畢后退出“CRAS”。10000 mv，在選項欄中選擇。 ③ 監(jiān)測值類型：P_P（雙峰值），在文本框的下拉列表中選擇。在“VMCRAS”界面下，先定義作業(yè)文件（即數(shù)據(jù)采集文件）名稱及類型。（2） 打開數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 （5）計算機(jī)化的數(shù)據(jù)采集與信號分析系統(tǒng)本實驗的數(shù)據(jù)采集與處理通過計算機(jī)化的“信號采集與分析系統(tǒng)CRAS”實現(xiàn)。 （3）式中：—氣缸容積；—氣缸截面積，A=πD2/4 ；x—活塞位移。根據(jù)測量得到的有關(guān)參數(shù)，壓縮機(jī)實際排氣量由下式計算得出 ( 1 ) 式中：Q－壓縮機(jī)排氣量（m3/min） －噴嘴系數(shù)（查表）－噴嘴前后的壓力差（mm水柱）， Pa－噴嘴直徑（mm）－大氣壓力（105 Pa）－壓縮機(jī)吸入氣體的絕對溫度（K）－噴嘴前氣體的絕對溫度（K）（3） 示功圖（PV）圖的測試裝置壓縮機(jī)的一個一級氣缸頂部開孔，通過接頭連接壓電式壓力傳感器，測試氣缸內(nèi)氣體的瞬間壓力P?？諝庾源髿膺M(jìn)入壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮后排出，壓縮機(jī)的排氣管接儲氣罐，儲氣罐為直徑Φ300，長900mm壁厚10mm的容器， MPa的安全閥及壓力表，儲氣罐出口連接有調(diào)節(jié)閥，以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的出口壓力。實驗裝置由容積式空氣壓縮機(jī)測試系統(tǒng)和空氣壓縮機(jī)組組成，見圖2。安裝時注意參照壓縮機(jī)的拆開步驟及壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)形式，正確安裝各部件。拆下氣缸蓋后即可拿出裝在氣缸正上方的氣閥組件。本壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)較簡單，拆裝的重點是觀察汽缸、氣閥及氣道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。L型壓縮機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的潤滑：傳動機(jī)構(gòu)的潤滑路線如下：連桿大頭主軸承油冷卻器濾油器齒輪油泵儲油箱連桿小頭 十字頭滑道十字頭銷　　　　　　　　　　　圖１傳動機(jī)構(gòu)的潤滑路線冷卻系統(tǒng)：本實驗L型壓縮機(jī)采用水冷方式。十字頭與活塞桿的連接采用螺紋連接方式，可根據(jù)活塞桿螺紋旋入十字頭的深淺來調(diào)整活塞桿與氣缸端面的間隙，并用自鎖螺母鎖緊。壓縮機(jī)工作時，連桿組件作平面運動，其中與曲柄銷相連的大頭作旋轉(zhuǎn)運動，與十字頭銷（活塞銷）相連的小頭作往復(fù)運動，連桿體作擺動。曲軸擱置在機(jī)體軸承座上的部份，稱為豬軸頸；與連桿連接的部分稱為曲柄銷；連接主軸頸與曲柄銷的部分稱為曲柄。它的工作原理以吸氣閥為例來說明。其主要作用是密封氣缸與活塞盤之間的間隙，防止氣體從壓縮容積的一側(cè)漏向另一側(cè)，此外還有均布潤滑油的作用。活塞桿的作用是將活塞與十字頭連接起來，傳遞作用在活塞上的力，帶動活塞運動。雙作用壓縮機(jī)氣缸為水冷結(jié)構(gòu)。對于雙作用壓縮機(jī)，機(jī)身上兩個滑道又支托著十字頭，兩個氣缸分別固定在L型機(jī)身的兩臂上。連桿的另一端與只能在滑道內(nèi)作往復(fù)運動的十字頭（對單作用壓縮機(jī)為在汽缸內(nèi)作往復(fù)運動的活塞）連接。L型壓縮機(jī)有兩個氣缸，通常垂直列為一級缸，水平列為二級缸。b. 壓縮機(jī)的總體結(jié)構(gòu)及主要零部件介紹工作機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)是實現(xiàn)空氣壓縮的主要部件。本實驗通過測定一臺活塞式壓縮機(jī)的排氣量、功率、轉(zhuǎn)速來研究和分析活塞式壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)性能和影響活塞式壓縮機(jī)性能的因素，同時觀察壓縮機(jī)氣缸內(nèi)部的工作過程—示功圖。了解氣閥、活塞、十字頭、曲柄連桿機(jī)構(gòu)與曲軸箱之間的相對位置，以及他們的形狀與作用。實驗?zāi)康挠卸海?） 通過觀察多種結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)和拆解一臺空氣壓縮機(jī)，把課堂教學(xué)與實際應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來，達(dá)到獲得對實際往復(fù)活塞壓縮機(jī)內(nèi)外各部件的感性認(rèn)識的目的。（2） 通過實驗測量一臺活塞式壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)性能，進(jìn)一步理解活塞式壓縮機(jī)的基本理論，掌握過程流體機(jī)械的實驗研究方法和手段。（3） 了解計算機(jī)控制的參數(shù)采集系統(tǒng)的工作機(jī)理（包括信號與采集、運算處理、結(jié)果顯示及結(jié)果打?。?； 二、 實驗內(nèi)容及要求1. 活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)實驗a. 實驗壓縮機(jī)壓縮機(jī)3臺：立式單級單作用空壓機(jī)1臺，W型單級單作用空壓機(jī)1臺，L型兩級雙作用空壓機(jī)（可動有機(jī)玻璃模型機(jī)）1臺。活塞由曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動在氣缸中做往復(fù)運動。曲軸的曲拐上裝有一個或多個連桿。曲軸用軸承支承在機(jī)身上。單作用壓縮機(jī)為空冷，缸體和缸蓋上有散熱翅片。在活塞盤側(cè)面上有兩道凹槽，用來安裝活塞環(huán)。裝入氣缸后，環(huán)徑縮小，僅在切口處留下一個熱膨脹間隙。實驗所用壓縮機(jī)的氣閥為環(huán)狀閥，主要由閥座、閥片、彈簧及升高限制器等零件組成。主要由主軸頸、曲軸銷、曲柄等組成。連桿連桿是連接曲軸與十字頭（或活塞）的部件，它將曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成活塞的往復(fù)運動，并將外界輸入的功率傳給活塞組件。實驗用L型壓縮機(jī)的十字頭與連桿的連接方式為閉式。分為兩個獨立的系統(tǒng)：氣缸部分靠注油器供潤滑，傳動部分靠齒輪油泵供油潤滑；其它兩臺壓縮機(jī)采用的是飛濺潤滑方式，即汽缸—活塞及曲軸—連桿的潤滑都采用由連桿大頭上的打油機(jī)構(gòu)將曲軸箱內(nèi)的潤滑油濺起到潤滑表面實現(xiàn)潤滑。拆卸時遵循從上到下，從外到內(nèi)的基本原則，安裝時次序與拆卸是相反。Ⅱ. 拆氣閥本壓縮機(jī)的氣閥為組合式氣閥，即進(jìn)氣閥和排氣閥組合在一起。Ⅳ. 安裝復(fù)原壓縮機(jī)。2. 活塞式壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)性能測量本部分實驗內(nèi)容為測量一臺空氣壓縮機(jī)在設(shè)計工況下的排氣量、指示功率并與理論計算結(jié)果對比。壓縮機(jī)機(jī)身與氣缸外套鑄成整體。差壓傳感器（或U型壓力計）與測壓裝置連通，用以測定噴嘴前后的壓差。由活塞位移x與氣缸截面積A的乘積即可確定活塞掃過的氣缸容積V。（4）電動機(jī)功率的測定電機(jī)負(fù)載為三角形的三相電路，電動機(jī)輸入功率為 （5）式中：—電機(jī)功率；—相電壓； —相電流； —功率因數(shù)。b. 實驗步驟（1） 熟悉實驗用設(shè)備和儀器。再點擊：“旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動監(jiān)示與分析VMCRAS”。② 采集控制：選擇“監(jiān)示采集”；轉(zhuǎn)速控制為“升速”；在 “總記錄時間（秒）”攔中填入時間，一般為30 – 40秒。⑤ 電壓范圍：177。逐步關(guān)小調(diào)節(jié)閥開度，壓縮機(jī)排氣壓力開始升高，注意觀察，待壓縮機(jī)排氣壓力達(dá)到規(guī)定值（）且穩(wěn)定后，點擊VMCRAS狀態(tài)下的“在線監(jiān)測”。鍵相位選項必須選擇為 “128” 的選項。在排氣量計算界面內(nèi)，在“噴嘴壓差”選擇框內(nèi)選擇“毫米水柱”或“表讀數(shù)（Pa）” 選項，可在對應(yīng)的數(shù)值欄中顯示出以毫米水柱或Pa為單位的噴嘴壓差的測量數(shù)值依次填入：噴嘴直徑（單位為毫米）： 吸入氣體溫度 （單位為K）：噴嘴前氣體溫度（單位為K）：大氣壓力（單位為MPa）：填完后，點擊“計算”框，即可由計算機(jī)算出排氣量Q（m3/min），并示出噴嘴系數(shù)C。 —壓力比， —氣體多變指數(shù) —第一級壓力系數(shù)；~—第一級溫度系數(shù)；~—第一級泄漏系數(shù)；~（2）理論功率計算 （Kw） （7）式中：—名義吸氣壓力，MPa；—進(jìn)氣時的壓力損失系數(shù)，~ ；－實際吸、排氣壓力，MPa；， 名義排氣壓力，MPa；—排氣時的壓力損失系數(shù)，~。內(nèi)容應(yīng)有以下方面：（1） 實驗?zāi)康模?） 實驗裝置（3） 實驗原理（4） 簡明寫出實驗步驟（5） 實驗記錄表（6） 采用理論公式分別計算壓縮機(jī)指示功率和排氣量與實驗值比較，并分析原因。（4）氣罐出口閥開至最大位置后，慢慢調(diào)小。二、實驗裝置圖1 實驗裝置1. 計量水箱 2. 回流閥 3. 儲水箱 4. 放水閥 5. 孔板流量計 6. 萬向漏斗三、實驗原理和方法1. 曲線利用閥門2調(diào)節(jié)流量，測定H、Q的數(shù)值。水泵電機(jī)軸功率由下式計算：