真空泵气镇阀起什作用?怎样用它?
油封机械真空泵的压缩室上面钻开一个小孔,并安装上调节阀,当打开调节阀并调节进气量,转子转到某一个位置时,空气就会通过这个小孔进入到压缩室以此来减小压缩比,这样就可以使大部分的蒸汽不致凝结而和进入的气体一起被排船用阀门除在泵外。而起此作用的那个阀门就称为气镇阀。气镇阀的英文名叫:Gasballast
Valve
气镇阀能加速抽出蒸汽而不致于污染油质。如果真空泵只抽出永久性气体时,气体不因电站阀门压力的增加而液化,则无所谓泵油的劣化。但是如果要用这个泵来做真空干燥或抽出潮湿空气,那么气体中不但有永久性气体而且还会有水蒸汽,如果用不带气镇阀的泵来抽出这部分水蒸气时,蒸汽将会因液化而溶解在油里,油的真空性质就会劣化,从而降低了泵的抽气速度和真空度。
可方便地装上渐缩喷管或缩放喷管,观察气流沿喷管各截面的压力变化。
2.可在各种不同工况下(初压不变,改变背压),观察压力曲线的变化和流量的变化,从中着重观察临界压力和最大流量现象。
3.除供定性观察外,还可作初步的定量实验。压力测量采用精密真空表,精度0.4级。流量测量采用低雷诺数锥形孔板流量计,适用的流量范围宽,可从流量接近为零到喷管的最大流量,精度优于2级。
4.采用真空泵为动力,大气为气源。具有初压初温稳定,操作安全,功耗和噪声较小,试验气流不受压缩机械的污染等优点。喷管用有机玻璃制作,形象直观。
5.采用一台真空泵,可同时带两台实验台对配给的渐缩、缩放喷管做全工况观测。因装卸喷管方便,本实验台还可用作其他各种流道喷管和扩压管的实验。
二、设备结构
整个实验装置包括实验台、真空泵。
实验台由进气管、孔板流量计、喷管、测压探针真空表及其移动机构、调节阀、真空罐等几部分组成,见图1。
图1喷管实验台
1.进气管 2. 空气吸气口 3. 孔板流量计 4. U形管压差计 5. 喷管 6.三轮支架7. 测压探压针 8.可移动真空表 9. 手轮螺杆机构 10. 背压真空表 11. 背压用调节阀12. 真空罐13. 软管接头
进气管(1)为ф57×3.5无缝钢管,内径ф50。.空气吸气口(2)进入进气管,流过孔板流量计(3)。孔板孔径ф7,采用角接环室取压。流量的大小可从U形管压差计(4)读出。喷管(5)用有机玻璃制成。配给渐缩喷管和缩放喷管各一只,见图2、3。根据实验的要求,可松开夹持法兰上的固紧螺丝,向左推开进气管的三轮支架(6),更换所需的喷管。喷管各截面上的压力是由插入喷管内的测压探压针(7)(外径ф1.2)连至“可移动真空表”(8)测得,它们的移动通过手轮~螺杆机构(9)实现。由于喷管是透明的,测压探针上的测压孔(ф0.5)在喷管内的位置可从喷管外部看出,也可从装在“可移动真空表”下方的针在“喷管轴向坐标板”(在图中未画出)上所指的位置来确定。喷管的排气管上还装有“背压真空表”背压用调节阀(11)调节。真空罐(12)直径ф400,起稳定压的作用。罐的底部有排污口,供必要时排除积水和污物之用。为减小震动,真空罐与真空泵之间用软管(13)连接。
在实验中必须测量四个变量,即测压孔在喷管内的不同截面位置x、气流在该截面上的压力p、背压pb、流量m,这些量可分别用位移指针的位置、可移动真空表、背压真空表以及U形管压差计的读数来显示。
本实验台配套的仪器设备选型如下:
真空泵: 1401型 排气量3200升/分
三、使用说明
1.实验的内容和方法。图2、图3缩放喷管的压力曲线和流量曲线。
虚线表示理想气流,实线表示实际气流。先介绍理想曲线,然后简要说明实际曲线偏离理想曲线的主要现象和原因。
首先是由于气流有粘性摩擦,在壁面附近形成边界层。随着流程x的延长,边界层厚度加厚,减小了实际流通面积。所以,实际流量总是小于理论流量,边界层还使压力的分布发生一些变化。
对于渐缩喷管的超临界工况(pb<pt),由于出口处边界层被 “抽吸”,使临界截面稍向前移。对于缩放喷管的几种亚设计工况,偏离更为显著。
图2、缩放喷管的压力曲线
图3缩放喷管的流量曲线
对于pa<pb<pf工况,由于扩大段中边界层的增长和分离,形成复杂的情况,压力的跃升变得比较平缓,不像理论上的正激波那样陡峭。
对于pb>pt工况,流量系数明显下降。在图2上可见,f点下移,d点上移。
其次,气流中含有水分,当气流在缩放喷管中具备深度膨胀的条件,由于温度急剧降低,水分将凝结,放出潜热加热气流,使压力曲线形成一个小的突跃。
另外,喷管流道在加工时不可避免地会有一些误差(控制在公差范围内,未标公差的尺寸,按7级精度公差)。喷管在使用一段时间后会附着一层污垢(可根据情况,定期清洗),由于流道尺寸的变化,势必引起压力分布和流量的变化。
2.在进行定量实验时,必须测量喷管的初压p1和初温t1(因进气管中气流速度很低,在最大流量时其数量级为1m/s,可近似认为p1、t1即是气流的总压和总温)。这两个参数可通过对大气状态的测量得出。气压计和温度计请用户自备。初温t1等于大气温ta,但初压p1将略低于大气压力pa,流量越大,低得越多一些。这主要是由于在进气管中装了测量流量的孔板,气体流过孔板将有压力损失。
根据经验公式的计算和实测,气体流过本实验台孔板装置的压力损失(pa—p1)约为角接取压U 形压差计读数Δp的97%。因此,喷管的初压可按
p1= pa-0.97Δp 计算。
对于教学实验来说,已足够准确。为不嫌麻烦,也可以直接利用进气管上予留的测压管口接上U形压差计进行实测。
根据上式,喷管的一个重要特征参数pc= 0.528p1,它在真空表上的读数应为:
pc′(真空度)=0.472pa+0.51Δp
在计算时注意采用相同的压力单位。
孔板流量计流量的计算公式为
m=1.373×10-4εβγ [kg/s]
式中:ε——流速膨胀系数 ε=1-2.873×10-2
β——气态修正系数 β=0.538
γ——几何修正系数(标定)
Δp——U形压差计读数[mmH2O]
pa—大气压力[mbar]
ta—大气温度[℃]
如p1的单位采用[mmHg] ε、β公式应改为:
ε=1-2.155×10-2
β=0.621
在安装孔板时,应将圆锥孔朝向气流上游,圆柱孔朝向下游,不可装反。
3.实验装置必须保持各动、静密封面,特别是各真空表的密封,否则有可能达不到实验所要求的真空度,更严重的是将使测数据失真。喷管的两个端面要妥善保护,不使碰伤。在端面完好无损的情况下,更换喷管时,先把测压探针移至最右方,然后松开螺丝,沿着轴向平行地向左推开进气管的三轮支架,注意不要碰坏测压探针。
4.由于测压探针内径较小,测压的时滞现象比较严重。当以不同的速度摇动手轮时,画出的压力曲线将不重合,顺摇和逆摇相差更大。因此为了量取准确的压力值,摇动手轮必须足够地慢。
实验台有两只背压调节阀,装在不同的位置。型号规格虽同,但调节性能各异。装在真空罐进口的调节阀反应比较灵敏。利用它背压可迅速调到给定值。当实验台两台以上并联使用时,用它调节,可以减小相互间的干扰。装在真空罐出口的调节阀,反应比较迟钝,当背压要求缓慢而均匀地改变,利用它比较方便。
5.实验台出厂时配给图4、图5所示的渐缩喷管和缩放喷管各一只。
图4 渐缩喷管 图5 缩放喷管
这里不妨介绍一下在设计这两只喷管的线形和尺寸时的一些基本考虑。渐缩喷管着重考虑能比较准确和清晰地读取临界压力pc,这要求喷管出口的气流为均匀的一维流,为此流道采用了维托辛斯基型线。缩放喷管着重考虑对扩大段气流特性的观察,这是区别于渐缩喷管的特征所在。为此,扩大段的相对长度设计得长些,这是原因之一。为了加工方便,采用简单的圆锥形。
另外,还考虑到用一台1401型真空泵能同时带两台实验台对渐缩喷管和缩放喷管作全工况观测。所谓全工况,渐缩喷管是指pb=pc,即超临界、临界、亚临界的三种工况,缩放喷管是指pc=pd,即超设计、设计、亚设计等多种工况(参看第1点的说明)。要满足全工况观测,关键在于当两台都以最大流量mmax运行时,背压还能达到足够高的真空度(pb<pd)。为此,喷管最小截面的直径(p1t1一定时,确定mmax)和缩放喷管扩大段的锥度(确定pd/p1),不能取得过大。最后确定按图4、图5的尺寸。
虽然我们实现了上述“一泵带两台”,仍能满足全工况观测。但应指出,因真空泵的抽气速率毕竟有限,当一台在、也仅仅在亚临界工况(渐缩喷管pb>pc,缩放喷管pb>pt,共同的特点是m<mmax)范围内改变工况时,由于流量改变,将使另一台的背压产生一些变动最大可达30mmHg,造成工况不稳。这一点应提请用户注意,以免在实验中产生问题。建议在实验中,分别在两台做实验的两个组稍稍配合一下,可基本上消除这种影响。做法是:
a.两组同时都做流量曲线实验,反正工况需要改变,不怕对方干扰。
b.两组同时都做压力曲线实验。当本组处在亚临界工况需要调节时,予先通知一下对方,让他们在给定工况下画完一条压力曲线后,本组才进行调节。最好同时调节。
6.本实验台各种仪器设备的使用方法和注意事项,详见各自的说明书。
这里只着重指出一点,真空泵在停机前,先关闭真空罐出口的调节阀,让真空罐充气。关停真空泵后,立即打开此阀(真空泵上装有充气阀的还可打开充气阀),让真空泵充气。这样做,一方面防止真空泵回抽,以免损坏用非耐油橡胶制成的减震软管。另方面有利于真空泵下次的启动。
工作压力:如果工作压力低则必须选用直动或分步直动式原理最低工作压差在0.04Mpa以上时直动式、分步直动式、先导式均可选用。
调压阀的出厂设定压力是表压。你换算过来就可以知道你需要的压力。
1.开关气路,当阀1和阀4关闭,阀2打开时,机械真空泵Ⅲ对容器I抽真空,气流流经预真空抽气管路;当阀2关闭,阀4打开时,机械泵可单独对扩散泵抽真空;当阀1和阀4同时打开时,扩散泵和机械泵可同时工作,对容器进行抽空,此时气流流经扩散泵。可见,阀门在这种操作中的作用是开关气路,改变气流的流经路线。
2.控制气流大小,调节真空度在图1中,调节阀1的阀盖开启角度,即可调节流经管路的气流量大小;关闭阀2和阀4,通过放气阀3可以给机械泵Ⅲ的入口放成大气;通过放气阀5可以调节容器内的真空度。
3.定量充气,在玻璃阀的柱塞上有个一定体积的小洞,当小洞转向右边和高压气瓶连通时,小洞中就可充满高压气体;当它转向左边和真空容器连通时,就把该体积的高压气体放进容器中去,这样就起到了定量充气的作用。
真空阀门的种类繁多,通常按阀门的职能、结构形式、驱动方式、材料和用途进行分类。
用途
电磁真空带充气阀与电磁真空压差阀是专门用于防止机械真空泵返油的真空阀,安装于机械真空泵的进气口,并与泵同步开启和关闭。一般不能用到其它地方,也就是说不能用于真空系统中作放气之用。选用尼威电磁真空压差阀的优点是耗电量很小,节省能源DN≤50的阀体材质为铝合金,重量轻,体积小,阀板关闭速度快。
挡板阀用在真空管道中角通和三通的地方。驱动方式为手、气、电磁、电动由用户决定。其中GDC-J型电磁高真空挡板阀为金属波纹管密封,其应用范围较广,也可当充气阀用安装位置可任意,可反定一个大气压,并有反馈信号输出。
插板阀用在真空度要求高或管道尺寸要求高的场合。全通导、阀门漏率为10-7Pa.L/S,双向密封。驱动方式手、气、电动由用户决定。气动和电动均带信号反馈装置。
隔膜阀与球阀为直通式,并能用在正压和真空并存的场合。驱动方式手、气、电动由用户决定。
蝶阀为直通形式,手、气、电三种驱动方式由用户决定。手动蝶阀开启角度任意可调智能型的气动和电动蝶阀其开启角度也任意可调。
阀门的使用条件:
1.介质为纯净空气或非腐蚀性气体。
2.介质温度由使用橡胶的极端温度所决定。
循环水真空泵由水箱、水泵、压力表、止逆阀等部件组成,是以循环水作为工作流体,利用射流产生负压原理而设计的。广泛用于抽滤、蒸发、蒸馏、结晶、减压、升华等作业,是大专院校、医药化工、食品加工等领域实验室的理想设备。
一、工作原理和结构是什么?循环水真空泵的工作水与被压缩气体是一起排出的.因此水环需用新的冷水连续补充.以保持稳定的水环厚度和温度。水环除起“液体活塞”作用.还有散热(对缩压过程).密封(叶轮与配气板之间)冷却(轴封件)等作用。
二、有什么特点?1、由于采用水循环作业,加入水箱内的水可循环使用,节水效果明显。
2、多功能综合作用。本机除可以提供真空条件外,还可同时进行外循环作业,为反应装置提供循环冷却水。
3、本机与自来水源连接,通过适量补充注水源,可以在较长时间连续作业情况下,保持真空循环水温度和水质不变,即可确保真空度下降,又能实现循环冷却水的供应。
4、本机可单独或同时抽气作业。每个抽气嘴各装一个真空表,可以方便地观察真空度,抽气管路上有止回阀,可防止抽真空作业以外停机时,循环水回流到被真空的设备中去
三、有什么注意事项吗?
请遵守安全规范、人身安全和事故防止等相关规范。
请使用独立的有保护接地的电源插座,并确认保护接地端子已可靠连接。
请将循环水真空泵电源插头完全地插入电源插座中,请不要使用指定以外的电源。
切勿用湿手去插拔电源插头。
不可损毁、修改、拉拽、过度弯曲或扭曲电源线,亦切勿把重物置于电源线上。
请将仪器放置于平稳、清洁、防滑、干燥和防火的台面。SHZ-95 型立式五抽头可直接将仪器放置在平整地面上。
请不要堵住或盖住仪器通风口或散热窗。
请不要在循环水真空泵上放置任何无关用品。
如果您在使用过程中,发现循环水真空泵有异味或有异常噪音(不包括水泵或真空泵工作的声音)时,应立即切断电源,然后在第一时间联系售后服务部。
如果一段时间内不使用循环水真空泵,应将电源线插头断开电源。排空储水箱内的水。
设备不要放置在靠近热源的地方。
不得随意拆卸和调整仪器的零部件,备件损坏时,请仅使用原装备件进行更换。
设备发生故障时,应及时切断电源,并在第一时间联系工厂进行维修指导或返厂检修。
(2)相关传感器信号异常,包括空气流量传感器及氧传感器等。
(3)进气系统存在异常,包括进气系统漏气及辅助进气系统功能失常等。
经过试车发现,该车加速性能基本正常,并且没有其他电控系统方面的故障代码存储,因此可初步判定故障是由进气系统漏气或辅助进气系统工作不良导致的。用VAS5052A进入发动机控制单元读取数据流,读取03,32,33组的数据值,同时与正常车辆数值比较,结果如表1所列。从03组数据可以看出,在发动机转速相同的情况下,故障车空气流量传感器的数值(2区)、节气门开度(3区)都比正常车辆小,而32组数据中主氧传感器怠速适应值(1区)达到6.5%,33组数据中主氧传感器控制值(1区)达到22%(正常值应在-10%~+10%),氧传感器信号电压(2区)仅为0.12 V,可见故障车混合气过稀,燃油修正值过大,说明进气系统存在漏气的现象。
根据1.8TSI发动机进气系统组成(图1)进行分析可知,发动机的废气涡轮增压器工作时,废气涡轮增压器之后的进气道压力要高于大气压,漏气只能是从管道内向外泄漏,这种情况往往会造成混合气过浓,与本案例的情况不符,因此应重点检查从空气流量传感器到废气涡轮增压器进气口这一段管路的密封性,以及连接至进气歧管的其他辅助系统管路的情况。
仔细检查进气管道及相关部位的真空管,安装正常,外观良好,并无漏气现象。因此怀疑故障原因可能是活性炭罐系统或曲轴箱强制通风系统有泄漏。为了确认故障点,维修人员决定用排除法,逐个断开与发动机进气管路相连的系统,再通过试车,观察相应的主氧传感器数据流来进行判断。
于是,首先将发动机控制单元自学习值清除,此时第32组1区数值变为0.0%。再将活性炭罐系统通入发动机进气管的软管拔出,将进气管侧管口堵住,路试约10 km,观察发动机控制单元03,32,33组的数据值,发现数据值没有太大变化,第32组1区数值为6.2%,说明故障仍然存在。再依照上述办法将曲轴箱强制通风系统与进气管连接的三个通风软管拔开,将进气管侧堵住,路试约10 km后观察数据值,此时第32组1区数值变为0.7%,说明车辆空燃比已趋于正常,这说明曲轴箱强制通风系统存在漏气或工作异常。由于曲轴箱强制通风系统除了能够在外部观察到的管路外,还涉及到PCV阀性能、压力调节阀、曲轴箱密封性、主油水分离器和精油水分离器的密封性等问题,要想进一步确诊故障点比较困难。
回想在试车过程中,还发现该车制动系统不灵敏,感觉制动踏板偏硬。会不会是制动助力器漏气引起的故障呢?与一般车辆的制动助力器真空源直接取自发动机进气歧管的形式不同,该发动机装配有机械式真空泵,制动助力器的真空是由机械式真空泵提供的(图1),真空泵安装在高压燃油泵背后的回转式叶片泵上,由排气凸轮轴驱动。在发动机运转的各种工况下,都能向制动助力器提供足够的真空。
由于查找具体故障点比较困难,维修人员决定先排除制动踏板偏硬的故障。首先试验制动助力器的效果,将发动机熄火后踩下制动踏板,然后起动发动机,发现制动踏板下沉距离比正常车辆少了一半,显然助力效果不佳。在制动助力器的真空管路中接入真空压力表测得其绝对压力为0.75 kPa(正常应在0.1 kPa~0.2 kPa ),说明制动助力器漏气或真空泵工作不良。检查真空管路正常,为进一步判定是否制动助力器漏气,维修人员将通往制动助力器的真空管断开并将其堵住,着车后观察真空表压力值,此时真空压力值可达0.1 kPa,说明真空助力系统确实存在漏气。
故障排除:更换制动助力器后试车,发现不但制动踏板恢复正常,发动机的空燃比及空气流量传感器等相关数据流也都恢复正常了。难道相关故障都是制动助力器漏气引起的?
查阅相关资料后得知,真空泵由一个在偏心轴承中运转的转子和一个塑料制成的旋转叶片组成(图2)。叶片把真空泵划分为两部分,叶片的位置会随转子的旋转而变化,在离ALL力作用下贴靠在泵腔壁上形成密闭空间。真空泵中进气部分的空腔容积随叶片转动而增加,压力变小,将制动助力器及管路中的空气吸入从而形成真空;真空泵另一部分的容积减小,将空气压缩后通过压力侧的梭形阀泵入气缸盖上气门室,由曲轴箱强制通风系统吸入发动机进气系统中。由此可见,制动助力器漏气,确实会影响到进气系统的密封性,使混合气变稀。
⒈ 掌握恒压过滤常数 、 、 的测定方法,加深对 、 、 的概念和影响因素的理解.
⒉ 学习滤饼的压缩性指数s和物料常数 的测定方法.
⒊ 学习 一类关系的实验确定方法.
⒋ 学习用正交试验法来安排实验,达到最大限度地减小实验工作量的目的.
⒌ 学习对正交试验法的实验结果进行科学的分析,分析出每个因素重要性的大小,指出试验指标随各因素变化的趋势,了解适宜操作条件的确定方法.
二、实验内容
⒈ 设定试验指标、因素和水平.因课时限制,必须合作共同完成一个正交表.故统一规定试验指标为恒压过滤常数 ,实验室提供的实验条件可以设定的因素及其水平如表3-1所示,其中除滤浆浓度可以选二水平或四水平外,其余因素的水平必须按表3-1选取.并假定各因素之间无交互作用.
⒉ 统一选择正交表,按所选正交表的表头设计,填入与各因素水平对应的数据,使它变成直观的“实验方案”表格.
⒊ 分小组进行实验,测定每个实验条件下的过滤常数 、 、 .
⒋ 对试验指标 进行极差分析和方差分析;指出各个因素重要性的大小;讨论 随其影响因素的变化趋势;以提高过滤速度为目标,确定适宜的操作条件.
三、实验原理
⒈ 恒压过滤常数 、 、 的测定方法
过滤是利用过滤介质进行液—固系统的分离过程,过滤介质通常采用带有许多毛细孔的物质如帆布、毛毯、多孔陶瓷等.含有固体颗粒的悬浮液在一定压力的作用下液体通过过滤介质,固体颗粒被截留在介质表面上,从而使液固两相分离.
在过滤过程中,由于固体颗粒不断地被截留在介质表面上,滤饼厚度增加,液体流过固体颗粒之间的孔道加长,而使流体流动阻力增加.故恒压过滤时,过滤速率逐渐下降.随着过滤进行,若得到相同的滤液量,则过滤时间增加.
恒压过滤方程
(3-1)
式中: —单位过滤面积获得的滤液体积,m3 / m2;
—单位过滤面积上的虚拟滤液体积,m3 / m2;
—实际过滤时间,s;
—虚拟过滤时间,s;
—过滤常数,m2/s.
将式(3-1)进行微分可得:
(3-2)
这是一个直线方程式,于普通坐标上标绘 的关系,可得直线.其斜率为 ,截距为 ,从而求出 、 .至于 可由下式求出:
(3-3)
当各数据点的时间间隔不大时, 可用增量之比 来代替.
在本实验装置中,若在计量瓶中收集的滤液量达到100ml时作为恒压过滤时间的零点.
那么,在此之前从真空吸滤器出口到计量瓶之间的管线中已有的滤液再加上计量瓶中100ml滤液,这两部分滤液可视为常量(用 表示),这些滤液对应的滤饼视为过滤介质以外的另一层过滤介质.在整理数据时,应考虑进去,则方程式(3-2)变为:
(各套 为200ml)
过滤常数的定义式:
(3-4)
两边取对数
(3-5)
因 ,故 与 的关系在对数坐标上标绘时应是一条直线,直线的斜率为 ,由此可得滤饼的压缩性指数 ,然后代入式(3-4)求物料特性常数 .
⒉ 正交试验法原理,参阅《化工基础实验》第3章.
四、实验装置
⒈ 本实验共有八套装置,设备流程如图3-1所示,滤浆槽内放有已配制有一定浓度的硅藻土~水悬浮液.用电动搅拌器进行搅拌使滤浆浓度均匀(但不要使流体旋涡太大,使空气被混入液体的现象),用真空泵使系统产生真空,作为过滤推动力.滤液在计量瓶内计量.
⒉ 滤浆升温靠电热,用调压变压器即时调节电热器的加热电压来控温.每个滤浆内有电热器两个.
⒊ 滤浆浓度的水平分别指存放在滤浆槽内浓度不同的滤浆.
⒋ 过滤介质的水平1、2分别指真空吸滤器(玻璃漏斗)G2、G3(G2、G3是玻璃漏斗的型号,出厂时标注在漏斗上).真空吸滤器的过滤面积为0.00385m2.
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
2
3
1
图3-1 正交试验法在过滤研究实验中的应用的流程图
1—搅拌装置;2—温度显示仪;3—真空吸滤器;4—电热棒;5—调节阀;6—滤液计量瓶;7—放液阀;
8—放液阀;9—真空表;10—进气阀;11—缓冲罐;12—调节阀;13—真空泵;14—滤浆槽
五、实验方法
⒈ 每个小组完成正交表中两个试验号的试验,每个大组负责完成一个正交表的全部试验.
⒉ 同一滤浆槽内,先做低温,后做高温.两个滤浆槽内同一水平的温度应相等.
⒊ 每组先把低温下的实验数据输入计算机回归过滤常数.当回归相关系数大于0.95时,该组实验合格,否则重新实验.使用同一滤浆槽的两组实验均合格后,才能升温.
⒋ 每一大组用同一台计算机汇总并整理全部实验数据,每个小组打印一份结果.
⒌ 每个实验的操作步骤:
⑴ 开动电动搅拌器将滤浆槽内硅藻土料浆搅拌均匀.将真空吸滤器按图示安装好,放入滤浆槽中,注意滤浆要浸没吸滤器.
⑵ 打开进气阀,关闭调节阀5.然后接通真空泵电闸.
⑶ 调节进气阀10,使真空表读数恒定于指定值,然后打开调节阀5,进行抽滤,待计量瓶中收集的滤液量达到100ml时,按表计时,作为恒压过滤零点.记录滤液每增加100ml所用的时间.当计量瓶读数为800ml时停表并立即关闭调节阀5.
⑷ 打开进气阀10和8,待真空表读数降到零时,停真空泵.打开调节阀5,利用系统内大气压把吸附在吸滤器上滤饼卸到槽内.放出计量瓶内滤液,并倒回滤浆槽内.卸下吸滤器清洗待用.
⒍ 结束实验后,切断真空泵、电动搅拌器电源,清洗真空吸滤器并使设备复原.
六、注意事项
⒈ 每次实验前都必须认真核对将做的实验是否符合正交表中因素和水平的规定.
⒉ 每个人实验的好坏,都会对整个大组的实验结果产生重大影响.因此,每个人都应认真实验,切不可粗心大意!
⒊ 放置真空吸滤器时,一定要把它浸没在滤浆中,并且要垂直放置,防止气体吸入,破坏物料连续进入系统和避免在器内形成滤饼厚度不均匀的现象.
⒋ 开关玻璃旋塞时,不要用力过猛,不许向外拔,以免损坏.
⒌ 每次实验后应该把吸滤器清洗干净.
⒍ 加热滤浆时加热电压不能超过220V.当滤浆温度快升到温度的水平2所规定温度时,加热电压应迅速降到40~50V.然后再酌情调节电压进行升温或保温.
七、报告内容
⒈ 列出全部过滤操作的原始数据,表格由各组统一设计.
⒉ 用最小二乘法或作图法求解正交表中一个试验的 、 、 .
⒊ 把计算机输出的恒压过滤常数 、 、 填入实验结果表中.
⒋ 对试验指标K进行极差分析和方差分析,并写出表中某列值的计算举例.
⒌ 画出表示K随各因素水平变化趋势的线图,并做理论分析.
⒍ 由本次正交试验可得出的结论.
⒎ 回答下列思考题
⑴ 为什么每次实验结束后,都得把滤饼和滤液倒回滤浆槽内?
⑵ 本实验装置真空表的读数是否真正反映实际过滤推动力?为什么?
表3-1 正交试验的因素和水平
因素
水平
压强差△P(Mpa)
过滤温度t℃
滤浆浓度C
过滤介质M
1
0.03
室温: ℃
5%
G2
2
0.04
室温+10℃
10%
G3
3
0.05
15%
4
0.06
20%