分布器支管试验

1、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

2、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

3、、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130001000500mm5带隔板的水箱1提供恒压水6水箱支

4、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=4m10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mDN50411.5 0.5 1.0 0.8 0.3 22.0 0.6 1.3 1.0 0.4 32.5 0.8 1.6 1.2 0.5 641.5 1.1 2.1 0.9 0.6 52.0 1.5 2.8 1.2 0.9 62.5 1.8 3.6

5、1.5 1.1 871.5 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 10101.5 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 12131.5 4.3 8.5 2.8 2.6 142.0 5.8 11.4 4.6 3.4 152.5 7.2 14.2 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mDN654161.5 0.3 1.0 0.8 0.3 172.0

6、0.4 1.3 0.9 0.4 182.5 0.4 1.6 1.2 0.5 6191.5 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 8221.5 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 10251.5 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 12281.5 2.4 8.5 1.3 2.6 292.0 3.1 11.4 1.9 3.4 302.5 3.9 14.

7、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mDN804311.5 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 6341.5 0.4 2.1 0.8 0.6 352.0 0.6 2.8 1.0 0.9 362.5 0.7 3.6 1.2 1.1 8371.5 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 10401.5 1.2 5.9 0.9 1.8 412.0 1.6 7.9

8、1.2 2.4 422.5 2.0 9.9 1.6 3.0 12431.5 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mDN1004461.5 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 6491.5 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.

9、2 1.1 8521.5 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 10551.5 0.8 5.9 0.8 1.8 562.0 1.0 7.9 1.1 2.4 572.5 1.3 9.9 1.4 3.0 12581.5 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mDN1254611.5 0.1 1.0 0.7 0.3 622.

10、0 0.1 1.3 0.9 0.4 632.5 0.1 1.6 1.2 0.5 6641.5 0.2 2.1 0.8 0.6 652.0 0.2 2.8 0.9 0.9 662.5 0.3 3.6 1.2 1.1 8671.5 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 10701.5 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 12731.5 0.7 8.5 0.9 2.6 742.0 0.9 11.4 1.2 3.4 752.5 1.2 1

11、4.2 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

12、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

13、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