1 / 34

KE I labor bevezető - mérések -

KE I labor bevezető - mérések -. Bevezetés. Leíró technika A technológia építőkövei: műveleti egység „unit operation ” Matematikai modellek Fizikai modellek Empirikus/tapasztalati modellek Dimenzióanalízis. Témakörök. Áramlástani műveletek (hajtóerő: D P) szűrés keverés fluidizáció

frey
Download Presentation

KE I labor bevezető - mérések -

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. KE I labor bevezető- mérések -

  2. Bevezetés • Leíró technika • A technológia építőkövei: • műveleti egység • „unit operation” • Matematikai modellek • Fizikai modellek • Empirikus/tapasztalati modellek • Dimenzióanalízis

  3. Témakörök • Áramlástani műveletek (hajtóerő: DP) • szűrés • keverés • fluidizáció • töltött oszlop • rotaméter • Hőtani műveletek (hajtóerő: DT) • bepárlás

  4. Nyomásmérés • Abszolút nyomás; túlnyomás • U-csöves manométer (differenciál ~) • Bourdon csöves manométer 1 bar = 1 atm = 760 Hgmm=101325 Pa

  5. Áramlás/sebesség mérése • Rotaméter

  6. Mérőperem • Szűkítéses áramlásmérés • Nyomásesés alapján áramlás számítható • Olcsó • Iterációs számítást igényel

  7. Szűrés • Hajtóerő: DP • Lepény vastagodásával az ellenállás nő • Meddig érdemes szűrni? •  leírás

  8. Szűrés 1/4 • Darcy egyenlet • A: szűrőfelület (m2) • V: szűrlet térfogat (m3) • t: idő (s) • B: szűrőréteg permeabilitási együtthatója (m2) • h: szűrlet dinamikai viszkozitása (Pa s) • l: iszapréteg vastagsága (m) • DPl: iszaprétegen kialakuló nyomásesés (Pa)

  9. Szűrés 2/4 • l/B helyett: • a: fajlagos iszapellenállás (m/kg) • c: egységnyi szuszpenzióból felhalmozódó részecskék tömege (kg/m3) • Lepény ellenállása: • Teljes ellenállás: • Carman féle szűrési egyenlet:

  10. Szűrés 3/4 • Konstansok meghatározása = kísérlet

  11. Szűrés 4/4 • A konstansok ismeretében optimális szűrési idő meghatározása • grafikus módszerrel és/vagy • számolással

  12. Keverés 1/3 • Fluidumot megmozgató berendezés • Mennyi energiára van szükség a keveréshez? • P=f(n, d, w, h, d,D, H, n, r, h) • Minden keverőhöz + tart-tályhoz kiszámítható: • P= Konst*d5*n3*r • Geometriai hasonlóság+dimenzióanalízis

  13. Keverés 2/3 • Geom. hasonlóság: • Kísérletek: geom. hasonló készülékek Eu-Re görbéi egymásra esnek:

  14. Keverés 3/3 • Méretezés • d1=2,5 cm, n=0,25 1/s (lamináris) keverőnél kimérték • P1=10 W • Ipari készülék, geom. hasonló, d2=25 cm • lamin: P=Konst*d3*n2*h • Ipari teljesítményfelvétel: P2=P1*(d2/d1)3=10W*8000=1000 W

  15. Nyomásesés töltött oszlopon 1/4 • Töltött oszlop = töltet + oszlop (függőlegesen) • Cél: fázisérintkeztetés (g/s; f/s; g/f; f/f) • gázmosás • szennyvíztisztítás • égetési technika (fluid ágyas hulladékégető) • heterogén katalízis reaktor • töltött oszlopú rektifikálás • Kérdés: oszlop nyomásesése ~ üzemeltetési költségek

  16. Nyomásesés töltött oszlopon 2/4 • Egyfázisú áramlás (Száraz töltet) • Kétfázisú áramlás

  17. Nyomásesés töltött oszlopon 3/4 • Térfogatáram / nyomásesés mérése az oszlopon • térfogatáram: köbözés • U-csöves manométer • Dp/l –v0 diagram elkészítése – mérés/számolás eredményeinek összevetése • Száraz töltet • Ergun összefüggés • Kast összefüggés • Nedves töltet • Reichelt összefüggés

  18. Nyomásesés töltött oszlopon 4/4

  19. Fluidizáció • Speciális töltött oszlop: kis méretű töltet • felhajtó erő + súrlódás = Archimedesi súly • Részecskék szabad felülete magas • Szén-tüzelés • Szárítás • Pörkölés • Oszlop nyomásesése üzemeltetés közben =? • Üzemeltetési ktg. ~ nyomásesés

  20. Fluidizáció

  21. Fluidizáció • fajlagos hézagtérfogat: e [m3/m3] • hézagmentes töltetmagasság • L0=L(1-e) [m]

  22. Fluidizáció - leírás • Oszlop nyomásesése • súrlódási nyomásveszt. • Archimedesi súly • fluid állapotban a kettő megegyezik • fm ismeretlen, meghatározásához minden készülék esetében mérésre lenne szükség • Dimenzióanalízis: Rembevezetése, diagram

  23. Fluidizáció – dimenziómentes számok

  24. Fluidizáció – mérési feladat L e SKR Dh Dh v0 Dp

  25. Fluidizáció - diagram

  26. Fluidizáció • A mérés módosult: relatív hézagtérfogatot nem kell „kísérleti úton” meghatározni

  27. Bepárlás • Elegyből (híg oldat) az oldószer eltávolítása • hőközlés segítségével • Termékek: pára + besűrített oldat • Emellett: fűtőgőz  fűtőgőz kondenzátuma • !! A fűtőgőz hőmérséklete nem változik, miközben lekondenzál(115°C gőz  115°C folyadék)

  28. Bepárlás • Hőmérleg:

  29. Bepárlás • Mérés: • A bepárló készülék elindítása • Állandósult állapot kivárása • Mérési adatok rögzítése az állandósult állapotban • Otthon kiértékelés: • Bepárló hőkapacitásának és hőmérlegének meghatározása

  30. Rotaméter kalibrációja • A rotaméter úszója a mérőcsőben „ülepedik”. • Az ülepedés leírása lehetővé teszi ülepedési diagramok készítését • Adott ülepedési diagram segítségével adott mérési körülmények eredményei átszámíthatók más mérési körülményekre. • Pl. rotaméter kalibrálása vízzel, majd átszámítás sav-áramlás mértékének meghatározására.

  31. Feladat • A rotaméteren átáramló fluidum térfogatárama és az úszó állása közötti kapcsolat kísérleti meghatározása. • Adatokból falhatást is figyelembe vevő, a rotaméterre és az adott úszóra jellemző ülepedési diagramelkészítése. • Mérőberendezés sematikus ábrája: következő dia.

  32. Köszönöm a figyelmet!

More Related