分布器支管试验

1、分布器支管试验分布器支管试验 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

2、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 （

3、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 序号设备名称数量备注 1列管式分布器支管25见支管规格与理论计算表

4、2U形管压差计1测支管压差 3量筒2测量通过小孔的流量 4水池130001000500mm 5带隔板的水箱1提供恒压水 6水箱支架1支撑水箱用 7支管支架1支撑分布器支管 8闸阀 DN1252调节流量 9离心水泵1Q=14 L/s，H=4m 10玻璃管液位计1监测水箱液位 11电磁流量计1测量管道流量 12格栅1放置测量道具 13直尺1测量小孔喷淋距离 14秒表1计时 主要试验设备 支管规格与理论计算表 公称 直径 小孔 孔径 mm 分组 序号 小孔 流速 m/s 支管流速 m/s 流量 L/s 液位差 m 试验5分钟 所需水量 m DN50 4 11.5 0.5 1.0 0.8 0.3 22

5、.0 0.6 1.3 1.0 0.4 32.5 0.8 1.6 1.2 0.5 6 41.5 1.1 2.1 0.9 0.6 52.0 1.5 2.8 1.2 0.9 62.5 1.8 3.6 1.5 1.1 8 71.5 1.9 3.8 1.2 1.1 82.0 2.6 5.1 1.6 1.5 92.5 3.2 6.3 2.3 1.9 10 101.5 3.0 5.9 1.7 1.8 112.0 4.0 7.9 2.7 2.4 122.5 5.0 9.9 3.9 3.0 12 131.5 4.3 8.5 2.8 2.6 142.0 5.8 11.4 4.6 3.4 152.5 7.2 14.

6、2 6.8 4.3 支管规格与理论计算表 公称 直径 小孔 孔径 mm 分组 序号 小孔流速 m/s 支管流速 m/s 流量 L/s 液位差 m 试验5分钟 所需水量 m DN65 4 161.5 0.3 1.0 0.8 0.3 172.0 0.4 1.3 0.9 0.4 182.5 0.4 1.6 1.2 0.5 6 191.5 0.6 2.1 0.8 0.6 202.0 0.8 2.8 1.0 0.9 212.5 1.0 3.6 1.2 1.1 8 221.5 1.0 3.8 0.9 1.1 232.0 1.4 5.1 1.1 1.5 242.5 1.7 6.3 1.5 1.9 10 25

7、1.5 1.6 5.9 1.0 1.8 262.0 2.2 7.9 1.4 2.4 272.5 2.7 9.9 1.9 3.0 12 281.5 2.4 8.5 1.3 2.6 292.0 3.1 11.4 1.9 3.4 302.5 3.9 14.2 2.7 4.3 公称 直径 小孔 孔径 mm 分组 序号 小孔 流速 m/s 支管 流速 m/s 流量 L/s 液位差 m 试验5分钟 所需水量 m DN80 4 311.5 0.2 1.0 0.7 0.3 322.0 0.3 1.3 0.9 0.4 332.5 0.3 1.6 1.2 0.5 6 341.5 0.4 2.1 0.8 0.6 3

8、52.0 0.6 2.8 1.0 0.9 362.5 0.7 3.6 1.2 1.1 8 371.5 0.8 3.8 0.8 1.1 382.0 1.0 5.1 1.0 1.5 392.5 1.3 6.3 1.3 1.9 10 401.5 1.2 5.9 0.9 1.8 412.0 1.6 7.9 1.2 2.4 422.5 2.0 9.9 1.6 3.0 12 431.5 1.7 8.5 1.1 2.6 442.0 2.3 11.4 1.5 3.4 452.5 2.8 14.2 2.0 4.3 支管规格与理论计算表 支管规格与理论计算表 公称 直径 小孔 孔径 mm 分组 序号 小孔 流速

9、m/s 支管 流速 m/s 流量 L/s 液位差 m 试验5分钟 所需水量 m DN100 4 461.5 0.1 1.0 0.7 0.3 472.0 0.2 1.3 0.9 0.4 482.5 0.2 1.6 1.2 0.5 6 491.5 0.3 2.1 0.8 0.6 502.0 0.4 2.8 0.9 0.9 512.5 0.5 3.6 1.2 1.1 8 521.5 0.5 3.8 0.8 1.1 532.0 0.6 5.1 1.0 1.5 542.5 0.8 6.3 1.3 1.9 10 551.5 0.8 5.9 0.8 1.8 562.0 1.0 7.9 1.1 2.4 572

10、.5 1.3 9.9 1.4 3.0 12 581.5 1.1 8.5 0.9 2.6 592.0 1.5 11.4 1.3 3.4 602.5 1.8 14.2 1.7 4.3 支管规格与理论计算表 公称 直径 小孔 孔径 mm 分组 序号 小孔 流速 m/s 支管 流速 m/s 流量 L/s 液位差 m 试验5分钟 所需水量 m DN125 4 611.5 0.1 1.0 0.7 0.3 622.0 0.1 1.3 0.9 0.4 632.5 0.1 1.6 1.2 0.5 6 641.5 0.2 2.1 0.8 0.6 652.0 0.2 2.8 0.9 0.9 662.5 0.3 3.

11、6 1.2 1.1 8 671.5 0.3 3.8 0.8 1.1 682.0 0.4 5.1 1.0 1.5 692.5 0.5 6.3 1.2 1.9 10 701.5 0.5 5.9 0.8 1.8 712.0 0.6 7.9 1.1 2.4 722.5 0.8 9.9 1.4 3.0 12 731.5 0.7 8.5 0.9 2.6 742.0 0.9 11.4 1.2 3.4 752.5 1.2 14.2 1.6 4.3 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

12、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2

13、m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

14、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