列管式液体分布器支管流速分布测定试验,孙磊磊 2013.3,目录,一、试验目的 二、试验内容 三、试验方法 四、试验流程方案和设备 五、试验步骤 六、数据处理 附表：试验数据记录表,一、试验目的,空分等级越大，塔径越大，液体分布器的支管也越长。一般来讲，支管越长，液体分布的均匀性就越差，从而影响整塔效率。目前针对这个问题提出两种解决方案： 第一种方案：增加通往支管的点数，以缩短支管长度，从而增加液体分布的均匀性。优点是：化大为小，效果更直观。缺点：增加分布器的制造难度和成本，并有一定能耗； 第二种方案：通过改变支管流速大小来改变液体喷淋的均匀性。优点是：结构简单、制造成本低。缺点：可能带来更大的能耗。 本试验拟重点验证第二种方案的可行性，以与第一种方案进行对比，力求在不增加太大能耗的情况下，降低制造难度和成本。,液体分布器方案对比,方案一 方案二,二、试验内容,1.通过试验测定影响液体分布效果的因素，优化分布器结构。 2.测定沿支管长度方向小孔喷淋速度的分布情况。 3.测定支管流速的大小对液体分布效果的影响。 4.测定小孔喷淋速度对液体分布效果的影响。 5.测出小孔喷淋角度和喷淋距离，修正设计参数 6.因支管流速变化带来的支管阻力（即能耗）与分布器制造成本、液体分布效果的相互关系。,三、试验方法,1.选取常用的不同规格的支管（DN50,DN65,DN80,DN100,DN125）。每种规格的支管分别选取开有小孔4、6、8、10、12各5根。 试验介质：水。 2. 控制液位在一定高度，使支管内保持恒压。通过调节支管阀门的方式来控制支管的流速和支管上小孔的流速。 3.分别控制支管中间处小孔的流速在1.5m/s、2m/s、2.5m/s，对同种规格不同开孔大小的5根支管进行试验测定，得出3组不同支管流速情况下其小孔流速分布情况的试验数据。 4.更换另一规格支管进行相同的试验。 5.在试验中同时记录支管阻力和小孔喷淋距离等。,四、试验流程方案和设备,主要试验设备,支管规格与理论计算表,支管规格与理论计算表,支管规格与理论计算表,支管规格与理论计算表,支管规格与理论计算表,注： 1.表中为常用支管规格，试验选用支管长度L=2500mm，取常用小孔间距90mm，支管上每个截面小孔数3个，小孔数量共计81个。 2.表中所示红色内容为液位差（即水箱液面距离支管小孔喷淋面的距离）大于2米的情况，受试验场地的限制，操作有难度，可不进行试验。 3.如所需水量小的情况下，可先用较大的蓄水桶装满水，试验开始时打开阀门，可提供隔板水箱所需维持液面的水量，而当所需水量超过1m 时，所需蓄水桶体积会太大，且劳动强度更大，试验操作不可行，须配备循环水泵。从表中看，其所示蓝色内容为试验每操作5分钟所需水量大于1m的情况，可见只有1/3的试验分组小于1m，所以，本试验须配置循环水泵。 4.整套试验设备占地约（长宽高）=623.5 m。,支管规格与理论计算表,1.搭建试验设备。 安装水箱支架，将水箱放在水箱支架上，使水箱液面可以稳定在2m以上高度； 安装各管道、弯管、阀门、电磁流量计、水泵及分布器支管； 水池上放格栅，分布器支管用支架固定在格栅上方200mm高度处，量筒放置在格栅上方； 分布器支管上压力测点接U形管液位计，U形管液位计固定在支架上；,五、试验步骤,2.启动试验设备 关门管路各阀门，启动水泵，打开水泵后阀门，向水箱内供水，水箱满后会从隔板溢流到另一侧箱内，通过回流管路返回入水池内。以此使水箱液位维持在隔板高度，保持恒压。 打开支管阀门，水箱内水进入支管，通过小孔喷入水池内。 拧开支管后端螺塞，排空支管内空气后重新拧回。 准备秒表和量筒，开始记录实验数据。,试验步骤,3.采集试验数据 通过秒表和量筒测量支管中间小孔的流速，调节支管阀门开度，控制小孔流速稳定在2m/s。 检查水箱液位计是否稳定在隔板液位高度。 记录电磁流量计数值，计算支管流速。 记录 U形管液位计数值，计算支管压差。 用量筒和秒表测量各小孔的流速，并按顺序记录。 用直尺测量小孔的喷淋距离，并记录。 控制小孔流速分别在1.5m/s和2.5m/s，再按步骤 分别进行两组试验。 数据整理。,试验步骤,4.关闭水泵，更换支管，重复步骤2和3，完成后续几组试验。 5.试验完成后，水箱和管路的水排除干净，拆除并清洗试验设备。,试验步骤,六、数据处理,小孔喷淋均匀性的判定按照下式计算。 M 不均匀度，M值越小，均匀度越好； n 所记录小孔的数量； 对应小孔的流速； 小孔流速的平均值；,附表：试验数据记录表,