Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

KE I labor bevezető - mérések -. Bevezetés Leíró technika A technológia építőkövei: ◦ műveleti egység ◦ „unit operation”  Matematikai modellek  Fizikai.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "KE I labor bevezető - mérések -. Bevezetés Leíró technika A technológia építőkövei: ◦ műveleti egység ◦ „unit operation”  Matematikai modellek  Fizikai."— Előadás másolata:

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:  P) ◦ szűrés ◦ keverés ◦ fluidizáció ◦ töltött oszlop ◦ rotaméter Hőtani műveletek (hajtóerő:  T) ◦ bepárlás

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

5 Áramlás/sebesség mérése Rotaméter

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

7 Szűrés Hajtóerő:  P Lepény vastagodásával az ellenállás nő Meddig érdemes szűrni?  leírás

8 Szűrés 1/4 Darcy egyenlet ◦ A: szűrőfelület (m 2 ) ◦ V: szűrlet térfogat (m 3 ) ◦ t: idő (s) ◦ B: szűrőréteg permeabilitási együtthatója (m 2 ) ◦ : szűrlet dinamikai viszkozitása (Pa s) ◦ l: iszapréteg vastagsága (m) ◦ P l : iszaprétegen kialakuló nyomásesés (Pa)

9 Szűrés 2/4 l/B helyett: ◦ : fajlagos iszapellenállás (m/kg) ◦ c: egységnyi szuszpenzióból felhalmozódó részecskék tömege (kg/m 3 ) Lepény ellenállása: Teljes ellenállás: Carman féle szűrési egyenlet:

10 Szűrés 3/4 Konstansok meghatározása = kísérlet V [m3]t [sec]  V [m3]  t [sec] V átl [m3]  V =V 1 -V 2  t =t 1 -t 2 (V 1 -V 2 )/

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

12

13 Keverés 1/3 Fluidumot megmozgató berendezés Mennyi energiára van szükség a keveréshez? P=f(n, d, w, h,  D, H, n, ,  ) Minden keverőhöz + tart- tályhoz kiszámítható: ◦ P= Konst*d 5 *n 3 *  Geometriai hasonlóság+ dimenzióanalízis

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

15 Keverés 3/3 Méretezés ◦ d 1 =2,5 cm, n=0,25 1/s (lamináris) keverőnél kimérték ◦ P 1 =10 W ◦ Ipari készülék, geom. hasonló, d 2 =25 cm  lamin: P=Konst*d 3 *n 2 *    Ipari teljesítményfelvétel: P 2 =P 1 *(d 2 /d 1 ) 3 =10W*8000=1000 W

16 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

17 Nyomásesés töltött oszlopon 2/4 Egyfázisú áramlás (Száraz töltet) Kétfázisú áramlás

18 Nyomásesés töltött oszlopon 3/4 Térfogatáram / nyomásesés mérése az oszlopon  térfogatáram: köbözés  U-csöves manométer   p/l –v 0 diagram elkészítése – mérés/számolás eredményeinek összevetése Száraz töltet  Ergun összefüggés  Kast összefüggés Nedves töltet  Reichelt összefüggés

19 Nyomásesés töltött oszlopon 4/4

20 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

21 Fluidizáció

22 Fluidizáció fajlagos hézagtérfogat:  [m 3 /m 3 ] hézagmentes töltetmagasság ◦ L 0 =L(1-  ) [m]

23 Fluidizáció - leírás Oszlop nyomásesése ◦ súrlódási nyomásveszt. ◦ Archimedesi súly ◦ fluid állapotban a kettő megegyezik f m ismeretlen, meghatározásához minden készülék esetében mérésre lenne szükség Dimenzióanalízis: Re m bevezetése, diagram

24 Fluidizáció – dimenziómentes számok

25 Fluidizáció – mérési feladat SKR v0v0 v0v0 hh hh hh pp L 

26 Fluidizáció - diagram

27 Fluidizáció A mérés módosult: relatív hézagtérfogatot nem kell „kísérleti úton” meghatározni

28 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)

29 Bepárlás

30 Bepárlás Mérés: ◦ A bepárló készülék elindítása ◦ Állandósult állapot kivárása ◦ Mérési adatok rögzítése az állandósult állapotban ◦ Otthon kiértékelés:  Bepárló hőkapacitásának és hőmérlegének meghatározása

31 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.

32 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.

33

34 Köszönöm a figyelmet!


Letölteni ppt "KE I labor bevezető - mérések -. Bevezetés Leíró technika A technológia építőkövei: ◦ műveleti egység ◦ „unit operation”  Matematikai modellek  Fizikai."

Hasonló előadás


Google Hirdetések