KH-BLY板式塔流体力学演示实验装置
板式塔流体力学性能测定 实验报告
化学实验教学中心实验报告化学测量与计算实验Ⅱ实验名称：板式塔流体力学性能测定实验报告学生姓名：学号：院（系）：年级：级班指导教师：研究生助教：实验日期： 2017.05.25 交报告日期： 2017.06.01(3) 当气流速度略微增加时，塔板上积液层将很快上升到溢流堰的高度，塔板压力降也随之急剧增大。
当液体开始由溢流堰溢出时，为另一个转折点，如图中B 点。
这时，仍有部分液体从筛孔中泄漏下去。
自该转折点之后，随着气流速度增大，液体的泄漏量不断减少，而塔板压力降却变化不大。
(4) 当气流速度继续增大到某一数值时，液体基本上停止泄漏，则称该转折点为泄漏点，如图中C 点。
自C点以后，塔板的压力降随气速的增加而增大。
(5)当气速高达某一极限值时，塔板上方的雾沫挟带将会十分严重、或者发生液泛。
自该转折点（如图中D点）之后，塔板压降会随气速迅速增大。
塔板上形成稳定液层后，塔板上气液两相的接触和混和状态，也将随着气速的改变而发生变化。
当气速较较小时，气体以鼓泡方式通过液层。
随着气速增大，鼓泡层逐渐转化为泡沫层，并在液面上形成的雾沫层也将随之增大。
对传质效率有着重要作用的因素是充气液层的高度及其结构。
充气液层的结构通常用其平均密度大小来表示。
如果充气液层的气体质量相对于液体质量可略而不计，则h fρf= h1ρl(4)式中，h f 、h1分别为充气液层和静液层的高度，m；ρf、ρl分别为充气液层的平均密度和静液层的密度，kg· m– 3；若将充气液层的平均密度之比定义为充气液层的相对密度，即∅=ρfρl=ℎlℎf则单位体积充气液层中滞留的气体量，即持气量可按下式计算：V g=(ℎf−ℎl)/ℎf=1−∅ m3∙m−3（5）单位体积充气液层中滞留的液体量，即持液量可按下式计算：V l=ℎl/ℎf=∅ m3∙m−3（6）气体在塔板上的液层的平均停留时间为：t g=[ℎf S(1−∅ )]V s =ℎfu0(1−∅) s （7）液体在塔板上的平均停留时间为图1 筛孔塔板干板压头降Δh d 与筛孔速度u a 之间的关系图2 板式塔的Δh 与空塔速度的关系曲线t l =ℎf ∙S∙∅L s=ℎf ∅Ws （8）式中，S 为空塔横截面积，m 2；V s 为气体体积流率，m 3∙s −1；L s 为液体体积流率，m 3∙s −1；W 为液体喷淋密度，m 3∙m −2∙s −1；u 0 为气体的空塔速度，m ∙s −1。
板式塔流体力学实验
6.再进一步关小气阀 再进一步关小气阀 当气速大大小于设计气速时，泡沫层明显减少， 当气速大大小于设计气速时，泡沫层明显减少， 因为鼓泡少， 液两相接触面积大大减少， 因为鼓泡少，气、液两相接触面积大大减少， 显然，这是各类型塔不正常运行状态。 显然，这是各类型塔不正常运行状态。 7.再慢慢关小气阀 再慢慢关小气阀 可以看见塔板上既不鼓泡、 可以看见塔板上既不鼓泡、液体也不下漏的现 若再关小气阀， 象。若再关小气阀，则可看见液体从塔板上漏 这就是塔板的漏液点。 出，这就是塔板的漏液点。
够大时，塔板上的液体会有一部分从筛孔漏下， 够大时，塔板上的液体会有一部分从筛孔漏下， 这样就会降低塔板的传质效率。 这样就会降低塔板的传质效率。因此一般要求 塔板应在不漏液的情况下操作。所谓“漏液点” 塔板应在不漏液的情况下操作。所谓“漏液点” 是指刚使液体不从塔板上泄漏时的气速。 是指刚使液体不从塔板上泄漏时的气速。 液泛点 当气速大到一定程度， 当气速大到一定程度，液体就不再从 降液管下流，而是从下塔板上升， 降液管下流，而是从下塔板上升，这就是板式 塔的液泛。液泛速度也就是达到液泛时的气速。 塔的液泛。液泛速度也就是达到液泛时的气速。
实验九
板式塔流体力学实验
教师： 教师：张晓艳
一、实验目的
1.观察板式塔各类型塔板的结构， 1.观察板式塔各类型塔板的结构，比较各塔板 观察板式塔各类型塔板的结构 上的气液接触状况。 上的气液接触状况。 2.实验研究板式塔的极限操作状态， 2.实验研究板式塔的极限操作状态，确定各塔 实验研究板式塔的极限操作状态 板的漏液点和液泛点。 板的漏液点和液泛点。
三、实验装置
4
5 6 7 8 3 2 1
图 9-4 塔板流体力学演示实验 1－增压水泵，2－调节阀，3－转子流量计，4－有降液管筛孔板，5－ 浮阀塔板，6－泡罩塔板，7－无降液管筛孔板，8－风机。
KH-BLY板式塔流体力学演示实验装置
KH-BLY板式塔流体力学演示实验装置一、装置特点：1、整个装置美观大方，结构设计合理，整体感强，具备强烈的工程化气息，能够充分体现现代化实验室的概念。
2、设备整体为自行式框架结构，并安装有禁锢脚，便于系统的拆卸检修和搬运。
3、本实验装置塔体部分采用全透明优质有机玻璃制作，实验现象清晰，方便学生观察。
4、分别采用三种（筛板、浮阀、泡罩）不同的经典塔板，有助于开阔学生视野。
5、塔体进气位置可调，可验证不同塔板的泛塔气速。
6、装置设计可360度观察，实现全方位教学与实验。
二、装置功能：1、了解板式塔的基本构造，观察板式塔工作时塔板上的水力状况。
2、学会识别板式塔内出现的几种操作状态，并分析这些操作状态对塔性能的影响。
3、测定不同类型板式塔（筛板、浮阀、泡罩）的水力学特性，并了解其特点。
三、设计参数：1、常压、常温操作。
2、板式塔：筛板、浮阀、泡罩。
3、筛板、浮阀、泡罩塔板压降：1-5KPa。
4、液体流量：25-250L/h。
5、气体流量：4-40 m3/h。
四、公用设施：1、水：装置自带水箱循环使用。
2、电：电压AC220V，功率1.0KW，标准单相三线制。
每个实验室需配置1~2个接地点（安全地及信号地）。
3、气：空气来自风机（自带气源）。
4、实验物料：水---空气，外配设备：无。
五、主要设备：1、有机玻璃塔体（筛板、浮阀、泡罩）：φ200×2000mm ，板间距300mm。
2、塔底水封槽：500×400×400 mm，304不锈钢材质，水可自动放净。
3、液体转子流量计：LZB-15， 25—250 L/h。
4、气体转子流量计：LZB-40， 4—40 m3/h。
5、筛孔板：φ3mm孔，等腰三角形排列，开孔率 5.5%。
6、泡罩板：φ50 泡罩3个。
7、浮阀板：φ39标准F型浮阀3个，最小开度2.5，最大开度8.5。
8、U型型管压差计，±3000Pa。
9、鼓风机：旋涡气泵,功率 750W，最大流量72m3/h。
北京化工大学实验报告——板式塔的流体力学性能的测定
实验五板式塔的流体力学性能的测定一、实验名称：板式塔的流体力学性能的测定二、实验目的：1、对板式塔的结构、普通筛板、导向筛板有一个初步认识；2、对塔板上流体流动状态有初步认识；3、测定塔板的流体力学性能，包括塔的干板压降、湿板压降、漏液点、雾沫夹带点等。
4、观察流体在塔板上的流动状态。
三、实验原理与流程：实验流程见图1，来自储槽的水经过转子流量计自塔顶送入塔顶，由鼓风机送来的气体，经孔板流量计送入塔的底部。
塔内共装有三层塔板，从下至上分别是气体分布板、实验塔板、雾沫补集板。
实验塔板采用U型压差计测定其压降，漏液和夹带量采用质量测量法。
通过风机闸阀和玻璃转子流量计调节气体流量和液体流量，测定不同状态下塔板的流体力学参数，观察塔板上液体流动状况。
图1 实验装置流程图四、实验步骤：1、测定干板压降将液封管内冲满水，启动风机，根据孔板流量计连接的压差计调节气体流量大小，测定塔的干板压降，气体流量由小至大调节。
孔板流量计计算公式：0v q C A =由《化工原理》查询孔流系数，并计算气体流量。
测定的压降值与筛板塔干板压降计算公式进行验证，并计算误差。
干板压降经验式：()220'00.051()1vd Lw h C ρϕρ=- ϕ-----开孔率；v ρ-----气相密度；L ρ-----液相密度；d h -----干板压降，米液柱；'0C -----筛孔孔流系数；0w -----筛孔气速；（单位如不说明均为国际单位制）2、测定湿板压降和夹带、漏液调节气体流量为一定值，打开转子流量计。
固定液体流量，将气体流量由小至大调节，每次增加200Pa ，至到2000Pa 。
每个测量点稳定30秒，读取压降，由质量法测量一定时间的漏液量和夹带量。
计算每个点的漏液率和夹带率，寻找漏液点和夹带点，并计算出对应的孔气速，确定正常操作范围。
3.观察塔板上气液接触状态随着气速的增大，塔板之上的气液接触状态由鼓泡状态，变为泡沫状态，最终达到喷射状态。
板式塔流体力学性能测定-实验报告
化学实验教学中心
实验报告
化学测量与计算实验Ⅱ实验名称：板式塔流体力学性能测定实验报告
学生姓名：学号：
院（系）：年级：级班
指导教师：研究生助教：
实验日期： 2017.05.25 交报告日期： 2017.06.01
图1 筛孔塔板干板压头降Δh d 与筛孔速度u a 之间的关系图2 板式塔的Δh 与空塔速度的关系曲线
四、实验方法
实验前，先检查空气调节阀和进水阀是否关严，放空阀是否全部开启。
然后将高位水槽充满水，并保持适当的溢流量。
实验时，可按如下步骤进行操作：(1)启动空气源。
空气流量由空气调节阀和旁路放空阀联合调节。
通过不断改变气体流量，测定干板压降与气速的变化关系。
对于筛板塔，一般测取(2)当进行塔板流动特性试验时，应先缓慢打开水调节阀，调定水的喷淋密度（一般喷淋密度在 范围内为宜，相对于水流量为图3 筛板塔
1.塔体；
2.筛孔塔板；
3.漏液排放口；
4.温度计；
5.溢流装置
图4 板式塔流动特性实验装置流程
空气源；2.放空阀；3.消声器；4.孔板流量计；5.U 型水柱压差计；6. U 型汞柱压差计；
7.板式塔；转子流量计；9. U 型水柱塔压差计；10.高位槽；11.排水管。
专业流体力学与水力学实验教学仪器有哪些？
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流体力学测量类：流体静力学综合实验、伯努利方程综合实验、文丘里实验、环雷诺实验、动量定律综合实验、孔口管嘴综合实验、局部阻力综合实验、沿程阻力综合实验、毕托管测速实验、自循环达西渗流实验、曲面上的静水总压力实验仪和水电比拟实验仪等。
水力学测量类：自循环活动水槽实验、自循环明渠水力学多功能实验、明渠水力学缓流实验、明渠水力学多功能变坡实验。
泵特性系列实验：泵特性曲线实验、双泵并串联综合实验系统。
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实验五板式塔的流体力学性能的测定(新)
板式塔的流体力学性能的测定一、实验名称：板式塔的流体力学性能的测定二、实验目的：1、对板式塔的结构、立体传质塔板有一个初步认识；2、对塔板上流体流动状态有初步认识；3、测定塔板的流体力学性能，包括塔的干板压降、湿板压降、漏液点、雾沫夹带点等。
4、观察流体在塔板上的流动状态。
三、实验原理与流程：实验流程见图1，来自储槽的水经过转子流量计自塔顶送入板式塔，由鼓风机送来的气体，经孔板流量计送入塔的底部。
塔内共装有三层塔板，从下至上分别是气体分布板、实验塔板、雾沫补集板。
实验塔板采用U型压差计测定其压降，漏液和夹带量采用质量测量法。
通过风机闸阀和玻璃转子流量计调节气体流量和液体流量，测定不同状态下塔板的流体力学参数，观察塔板上液体流动状况。
图1 实验装置流程图四、实验步骤：1、测定干板压降将液封管内冲满水，启动风机，根据孔板流量计连接的压差计调节气体流量大小，测定塔的干板压降，气体流量由小至大调节。
由《化工原理》查询孔流系数，并计算气体流量。
测定的压降值与筛板塔干板压降计算公式进行验证，并计算误差。
干板压降经验式：()22000.051()1vd Lw h C γϕγ=- ϕ-----开孔率（开孔面积/开孔区域面积）；v γ-----气相密度；L γ-----液相密度；d h -----干板压降，米液柱；0C -----孔流系数；0w -----孔气速；（单位如不说明均为国际单位制）（假设矩形孔和导向孔气速一致，开孔面积=矩形开孔面积+导向孔面积） 2、测定湿板压降、夹带和漏液调节气体流量为一定值，打开转子流量计。
固定液体流量，将气体流量由小至大调节，每次增加200Pa ，至到2000Pa 。
每个测量点稳定30秒，读取压降，由质量法测量一定时间的漏液量和夹带量。
计算每个点的漏液率和夹带率，寻找漏液点和夹带点，并计算出对应的孔气速，确定正常操作范围。
3.观察塔板上气液接触状态随着气速的增大，塔板之上的气液接触状态由鼓泡状态，变为泡沫状态，最终达到喷射状态。
板式塔流体力学性能实验报告
板式塔流体力学性能实验报告板式塔流体力学特性的测定化工基础实验报告实验名称板式塔流体力学特性的测定班级姓名学号成绩实验时间同组成员一、实验目的1、观察塔板上气液两相流动状况，测量气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系；测定雾沫夹带量、漏液量与气速的关系；2、研究板式塔负荷性能图的影响因素，作出筛孔塔板或斜孔塔板的负荷性能图；比较筛孔塔板与斜孔塔板的性能；二、实验原理板式塔流体力学特性测定塔靠自下而上的气体和自上而下的液体逆流流动时相互接触达到传质目的，因此，塔板传质性能的好坏很大程度上取决于塔板上的流体力学状态。
当液体流量一定，气体空塔速度从小到大变动时，可以观察到几种正常的操作状态：鼓泡态、泡沫态和喷射态。
当塔板在很低的气速下操作时，会出现漏液现象；在很高的气速下操作，又会产生过量液沫夹带；在气速和液相负荷均过大时还会产生液泛等几种不正常的操作状态。
塔板的气液正常操作区通常以塔板的负荷性能图表示。
负荷性能图以气体体积流量（m3/s）为纵坐标，液体体积流量（m3/s）为横坐标标绘而成，它由漏液线、液沫夹带线、液相负荷下限线、液相负荷上限线和液泛线五条线组成。
当塔板的类型、结构尺寸以及待分离的物系确定后，负荷性能图可通过实验确定。
传质效率高、处理量大、压力降低、操作弹性大以及结构简单、加工维修方便是评价塔板性能的主要指标。
为了适应不同的要求，开发了多种新型塔板。
本实验装置安装的塔板可以更换，有筛板、浮阀、斜孔塔板可供实验时选用，也可将自行构思设计的塔板安装在塔上进行研究。
筛板的流体力学模型如下：1) 压降ppcpl式中，Δp—塔板总压降，Δpc—干板压降，Δpl—板上液层高度压降，其中?pc?0.051?vg(u02) c0式中ρv—气相密度，kg/m3；g—重力加速度，m/s2，u0—筛孔气速，m/s，c0—筛孔流量系数，筛板上因液层高度产生的压降Δpl即液层有效阻力hl：pllghl式中ρl—液相密度，kg/m3，g—重力加速度,m/s2，hl—液层有效阻力，m液柱。
板式塔操作实验
示范实验板式塔操作实验一、实验目的及要求1.了解不同类型塔板的结构及流体力学性能，包括：气体通过塔板的阻力、板上鼓泡情况、漏夜情况、雾沫夹带及液泛情况等；2.了解风量和水量改变时，各塔板操作性能的变化规律；3.在相同的操作条件（风量、水量）下比较各塔板的操作性能。
二、实验装置1.实验装置来自风机的空气经转子流量计，由塔底入塔。
经过各塔板，最后经塔顶金属网除雾器后放空。
泵将水打入转子流量计后送入塔顶，与空气逆向接触后，流入塔底的循环水槽（同时起水封作用）循环使用。
阀门：VA01-水流量调节隔膜阀，VA02-空气流量调节闸阀，VA03-风机旁路放空闸阀，VA04~07-塔体进水球阀，VA08~11-塔体进气闸阀，VA12~15-塔底放净闸阀，VA16-水箱放水球阀VA01图1板式塔操作实验装置流程图2.设备仪表参数水泵：离心泵功率370W，水流量计10-1000L/h；气泵：旋涡气泵750W，气流量6-60m3/h；冷模塔主体由优质有机玻璃φ150×5mm制作，内装有四种不同类型的塔板，分别为筛板、泡罩、浮阀和复合塔板，塔板间距为250mm。
除复合塔板外，各塔板均设有弓形降液管。
筛孔板：板上有67个φ4直孔，呈等腰三角形排列，开孔率5.5%。
泡罩塔板：板上安装φ50×3泡罩两个，泡罩开有15×3气缝30条，板上开有泪孔，以便在停车时能将塔板上积存的液体排净。
浮阀塔板：装有2个标准F1型不锈钢浮阀。
升气孔为φ39阀重25g，浮阀的最小开度为2.5mm，最大开度为8.5mm。
复合板：由有机玻璃筛孔板和PP材质波纹板规整填料复合而成。
各板均有引压管，用以测定两块板和全塔三块板的压降。
三、实验步骤1.检查水流量调节阀VA01是否全关。
开启离心泵，逐渐调节水流量到一定值。
2.检查风机放空闸阀VA03是否全开，空气流量调节阀VA02是否全关。
开启风机，逐渐开大VA02，调节空气流量（流量无法增大时，可关小VA03）。
流体力学教学实验设备
流体力学目录
H1 重力液压台
H1D 容积液压台
H2 浮体稳定性实验装置
H4 孔口出流实验装置
H5 文丘里流量计
H6 流量调节与排放实验装置
H7 管道摩擦实验装置
H8 射流冲击实验装置
H9 赫尔-肖氏模型实验装置
H10 流量测量实验装置
H11 压力中心实验装置
H12 5米流动实验台
H13 旋涡实验装置
H16 管道损失实验装置
H18 法式水轮机
H19 水斗式水轮机
H23 2.5米流动实验台
H31 水锤泵实验装置
H34 局部损失实验装置
H40 流量校准仪
H40a 皮托管流量计
H40b 文丘里流量计
H40c 孔口流量计
H40d 喷嘴流量计
H47 离心泵测试实验装置
H83 离心泵综合实验装置
H215 雷诺数测定实验装置
H311 沉降分层实验装置
H312 渗透水箱实验装置
H314 流体静力学实验装置
H400 气穴现象演示实验装置H405 脉动和水锤实验装置
H408 流动摩擦实验装置
H410 阻力系数测定实验装置MFP100 通用功率计
MFP102 轴流泵实验装置
MFP103 容积泵实验装置
MFP103a 活塞泵
MFP103b 齿轮泵
MFP103c 叶片泵
MFP103d 斜盘式泵
TE58 蓄水池与调压塔实验装置。
流体力学实验室建设经典演示类设备之流动演示实验仪
名称：自循环流动演示实验仪
型号：MGH-ZL1-1-3
一、主要功能：
1、能显示如下30余种流谱图案及相关原理：逐渐扩散、逐渐收缩、突然扩大、突然收缩、壁面冲击、直角弯道、文丘里流量计、孔板流量计、园弧进口管嘴流量计、壁面冲击、园弧形弯道、30°弯头、直角园弧弯头、直角弯头、45°弯头、非自由射流、分流、合流、YF—溢流阀、闸阀、蝶阀、明渠逐渐扩散、单圆柱绕流及卡门涡街、多圆柱绕流、明渠渐扩、桥墩形钝体绕流、流线体绕流、正反流线体绕流等流段上的湍流流动图谱。
2、“双稳放大射流阀”流动原理显示，包括射流附壁效应、边界层分离等。
3、可供分析进出水口、蝶阀、闸阀等阀门的过流阻力、受力情况及震动原因等。
4、可用以分析卡门涡街水力特性。
5、可供实验分析局部水头损失机理，及其与边界形状的定性关系；。
二、主要配置及技术参数
1、水泵外壳由安全可靠ABS全封包绝缘，防止漏电，调频水泵，流速PWM
数字型无级可调速，演示现象效果更佳。
2、狭缝流道为显示屏面，水为工作流体，空气泡为示踪介质，由显示屏、水泵、掺气装置、供水箱、电光源等组成的壁挂式自循环流动演示仪，包含工程常见的各种流场。
3、无级可调掺气装置，掺气量多少及气泡大小均可调。
4、一套7台分体壁挂式自循环装置。
单台主要部件有：双向配置T4平面片光源，有机玻璃流道，彩色有机玻璃机体，显示屏，亚光黑后罩。
5、配套高教社出版的教材。
（毛根海教授主编）。
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KH-BLY板式塔流体力学演示实验装置
一、装置特点：
1、整个装置美观大方，结构设计合理，整体感强，具备强烈的工程化气息，能够充分体现现代化实验室的概念。
2、设备整体为自行式框架结构，并安装有禁锢脚，便于系统的拆卸检修和搬运。
3、本实验装置塔体部分采用全透明优质有机玻璃制作，实验现象清晰，方便学生观察。
4、分别采用三种（筛板、浮阀、泡罩）不同的经典塔板，有助于开阔学生视野。
5、塔体进气位置可调，可验证不同塔板的泛塔气速。
6、装置设计可360度观察，实现全方位教学与实验。
二、装置功能：
1、了解板式塔的基本构造，观察板式塔工作时塔板上的水力状况。
2、学会识别板式塔内出现的几种操作状态，并分析这些操作状态对塔性能的影响。
3、测定不同类型板式塔（筛板、浮阀、泡罩）的水力学特性，并了解其特点。
三、设计参数：
1、常压、常温操作。
2、板式塔：筛板、浮阀、泡罩。
3、筛板、浮阀、泡罩塔板压降：1-5KPa。
4、液体流量：25-250L/h。
5、气体流量：4-40 m3/h。
四、公用设施：
1、水：装置自带水箱循环使用。
2、电：电压AC220V，功率1.0KW，标准单相三线制。
每个实验室需配置1~2个接地点（安全地及信号地）。
3、气：空气来自风机（自带气源）。
4、实验物料：水---空气，外配设备：无。
五、主要设备：
1、有机玻璃塔体（筛板、浮阀、泡罩）：φ200×2000mm ，板间距300mm。
2、塔底水封槽：500×400×400 mm，304不锈钢材质，水可自动放净。
3、液体转子流量计：LZB-15， 25—250 L/h。
4、气体转子流量计：LZB-40， 4—40 m3/h。
5、筛孔板：φ3mm孔，等腰三角形排列，开孔率 5.5%。
6、泡罩板：φ50 泡罩3个。
7、浮阀板：φ39标准F型浮阀3个，最小开度2.5，最大开度8.5。
8、U型型管压差计，±3000Pa。
9、鼓风机：旋涡气泵,功率 750W，最大流量72m3/h。
10、接触器、开关、漏电保护空气开关。
11、304不锈钢管路、水箱、管件及阀门。
12、304不锈钢仪表柜：测控、电器设备在实验架上。
13、304不锈钢材质框架1300*550*2200mm(长×宽×高)，带脚轮及禁锢脚。