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. 大氣污染控制工程實驗指導書 環(huán)境工程實驗室 第一部分 粉塵性質(zhì)的測定 實驗一、粉塵真密度測定 一、 目的 粉塵真密度是指密實粉塵單位體積的重量，即設法將吸附在塵粒表面及間隙中的空氣排除后測的的粉塵自身密度PD. 測定粉塵真密度一般采用比重瓶法，粉塵試樣的質(zhì)量可用天平稱量，而粉塵物體的體積測量則由于粉塵吸附的氣體及粒子間的空隙占據(jù)大量體積，故用簡單的浸潤排液的方法不能直接量得粉塵體積，而應對粉塵進行排氣處理，使浸液充分充填各空隙及粉塵的空洞。才能測得粉塵物質(zhì)的真實體積。 二、 測試儀器和實驗粉塵 比重瓶、三通開關、分液漏斗、緩沖瓶、真空表、干燥瓶、溫度計、抽氣泵、被測粉塵、蒸餾水 三、 測試步驟 1.稱量干凈烘干的比重瓶mO。然后裝入約1/3之一體積的粉塵,稱得連瓶帶塵重量mS。 2.接好各儀器，組成真空抽氣系統(tǒng)，將比重瓶接入抽氣系統(tǒng)中，打開三通開關使比重瓶與抽氣泵聯(lián)通，啟動抽氣泵抽氣約30分鐘。 3.輕輕轉(zhuǎn)動三通開關使分液漏斗與比重瓶聯(lián)通。（注意：不能將分液漏斗與抽氣系統(tǒng)聯(lián)通以免水進入抽氣泵中）此時由于比重瓶中真空度很高，分液漏斗中的水會迅速地流入比重瓶中，注意只能讓水注入瓶內(nèi)2/3處，不能注滿。 4.轉(zhuǎn)動三通開關，再使比重瓶與抽氣泵聯(lián)通，啟動抽氣泵，輕輕振動比重瓶，這時可以看見粉塵中有殘留氣泡冒出，待氣泡冒完后，停止抽氣。 5.取下比重瓶，加滿蒸餾水至刻度線，將瓶外檫干凈后稱其重量mSe。 6.洗凈比重瓶中粉塵，裝滿蒸餾水稱其重量me。 g/cm3 式中：mO 比重瓶自重g； mS (比重瓶+粉塵)重g; mSe（比重瓶+粉塵+水）重g； me（比重瓶+水）重g; Pe測定溫度下水的密度； Pp粉塵的真密度 g/cm3 四、 測定記錄 粉塵名稱 電廠鍋爐飛灰 粉塵來源 電廠 液體名稱 自來水 液體密度 1 g/cm3 測定溫度 16oC 測定日期 2010/5/21 序號 瓶重 mO（g） (瓶+塵)重 mS（g） （瓶+塵+水）重 mSe（g） （瓶+水）重 me（g） 粉塵真密度 g/cm3 1 14.388 23.218 44.278 39.263 2.314 2 11.834 29.727 41.017 36.789 2.154 3 13.486 20.174 42.036 38.315 2.254 平均真密度 2.241 g/cm3 五、 思考題： 1. 此法與先加水后抽氣測真密度相比有什么不同，為什么？ 答：先加水后抽氣測定真密度的結(jié)果會略小于該法。本實驗中先將粉塵抽真空，使得粉塵內(nèi)部的空氣大部分被排除，打開閥門后，液體（水）很快浸入到粉塵的空隙中。而如果先加水后抽氣，則液體不易浸入粉塵內(nèi)部的空隙中，不利于空氣的排除，會使實驗結(jié)果偏小。 2. 粉塵的真密度與堆積密度有何區(qū)別，各用于那些場合？ 答：單位體積粉塵的質(zhì)量稱為粉塵的密度，單位為kg/m3或g/cm3。若所指的粉塵體積不包括粉塵顆粒之間和顆粒內(nèi)部的空隙體積，而是粉塵自身所占的真實體積，則以此真實體積求得的密度稱為粉塵的真密度；呈堆積狀態(tài)存在的粉塵，它的堆積體積包括顆粒之間和顆粒內(nèi)部的空隙體積，以此堆積體積求得的密度稱為粉塵的堆積密度。 粉塵的真密度用在研究塵粒在氣體中的運動、分離和去除等方面，堆積密度用在貯倉或灰斗的容積及粉塵輸送系統(tǒng)的確定等方面。 3. 誤差分析。 答：本實驗在測定時，比較重要的一步是要將測定瓶中的空氣抽干凈。若真空時間未達到要求，瓶中還存在其氣泡，定容用蒸餾水含有氣泡都會對實驗造成誤差。 另外，在步驟3時，加水不可過多，如果加入的水過多，在后面抽真空時，會把水以及水中的粉塵一起抽出，對實驗造成較大誤差。 實驗二、粉塵粒徑分布測定 1. 目的 1. 了解離心沉降法分離粉塵顆粒的原理和過程，掌握測定方法。 2. 在對數(shù)坐標紙上作出粉塵粒徑分布曲線。 3. 根據(jù)粉塵的粒徑分布曲線求出中位徑。 二、測試儀器和實驗粉塵 1. YFJ(Bahco)離心式粉塵分級儀。 2. 已知重量的稱紙 3. 千分之一分析天平。 4. 實驗粉塵。 三、測試裝置原理 YFJ離心式粉塵分級儀主要由試料容器、旋轉(zhuǎn)圓盤和電動機等部件組成，見圖。 工作時，塵粒樣品從由振導器的實驗容器加入緩慢而均勻地被送到旋轉(zhuǎn)圓盤的中心處，電動機以3000~3500mpm的高速帶動圓盤旋轉(zhuǎn)，塵粒樣品在離心力的作用下進入分級室。同時電動機帶動輻射葉片旋轉(zhuǎn)，使氣流從儀器下部吸入，經(jīng)節(jié)流片、均流片、分級室從上部邊緣排出。因此，粉塵在受到慣性離心力作用的同時，還受到空氣阻力的作用。 當粉塵所受到的離心力大于空氣阻力時，粉塵便落入儲塵器成為篩上物，當塵粒受到的離心力小于空氣阻力時，被空氣攜帶通過葉片沉積于外圈的周邊上，成為篩下物，當旋轉(zhuǎn)速度、塵粒比重和通過分級室的風量一定時，被氣流吹出分級室的塵粒粒徑也是不等的。由于通過分級室的風量可以由分級儀所帶的一套大小不等的節(jié)流片來調(diào)節(jié)，因此，依次更換節(jié)流片就可將塵粒按一定的粒徑逐級分離出來。把每一級分離后殘留塵粒仔細地收集起來稱重，就可以算出每一粒組的粉塵累計百分數(shù)。 四、測試步驟 1.稱出經(jīng)過烘干的10g左右粉塵。將粉塵放在已知重量的稱紙上，在天平上稱出“紙+粉=10+紙重”即可注意粉塵可以是10g左右，但必須要稱至0.001g。 2.插入對應于最小顆粒的最大節(jié)流片No.17。 3.用調(diào)節(jié)螺釘6旋下滑動遮板5使之嚴密關閉。 4.用調(diào)節(jié)螺釘2調(diào)節(jié)給粒斗8的高度使其頭部對準給料孔，二者之間的距離為2~3mm。 5.把稱好的粉塵放在給料斗的金屬篩網(wǎng)上，金屬篩網(wǎng)將大于40μm的顆粒篩出。 6.開動電機，當其達到全速后開動電導器7. 7．用調(diào)節(jié)螺釘6調(diào)整滑動遮板5使粉塵薄薄地以每分鐘1~2克的速度經(jīng)過條縫喂入漏斗8，當粉塵完全漏入后拿掉金屬篩網(wǎng)，刷下留在容器或漏斗壁上的粉塵。 8.切斷電源開關 9.搬開活動支架1用三腳扳手逆時針松開擋環(huán)11. 10.用固定手柄垂直提起葉輪9，把它放在干凈紙上，輕輕敲擊，使大部分粘在附于邊緣上的粉塵松散以便收集。 11.旋轉(zhuǎn)卸下儲塵容器11. 12.刷下粘附于容器底部和邊緣的粉塵。 13.仔細收集操作步驟10、11、12獲得的粉塵，稱重得到G1，這部分粉塵加上篩網(wǎng)預先篩剩的粗粒子Gt,構(gòu)成一次殘留物，相當粒度超過最低粒度極限的粒塵。 重量百分數(shù) 則小于等于最小顆粒級塵粒的重量百分數(shù)應為：S1=1-R1 14.換用下一號節(jié)流片NO16. 將由步驟10、11、12收集下來的塵粒G1倒入試料容器（此時不再需用金屬篩網(wǎng)），按照步驟1~13重復操作，得出顆粒大于NO17的重量百分數(shù)R2以及小于該顆粒的重量百分數(shù)S2. 15.依次換用不同節(jié)流片（NO16,NO14,NO12,NO8,NO4）及不加節(jié)流片，的出相應的R3,R4……及S3,S4….. 16.清掃，儀器使用完畢后，先用毛刷接轉(zhuǎn)盤護圈13及風扇葉片上各部分粘附的粉塵清掃下來，再用紗布醮水及醮酒精各擦一遍。最后開啟離心機用空氣吹干，將各部復原。 五、數(shù)據(jù)整理： 由于調(diào)節(jié)風速用的節(jié)流片所能分離的理論粒徑極限是用真比重為lg/cm3的球形粒子粉塵在電壓為380/220V的工頻電源情況下標定出來的，而實際實驗的顆粒往往其真比重不等于lg/cm3且是非球形粒子，因此需用下式進行修正。 d 實驗粉塵實際粒徑 dt 理論粒徑 ρt 實驗粉塵真比重g/cm3 將實驗數(shù)據(jù)填入表1： 節(jié)流片編號 17 16 14 12 8 4 0 理論粒徑 4.3 9.4 20.2 26.6 37.8 45.4 51.2 實際粒徑() 2.87 6.28 13.49 17.77 25.25 30.33 34.20 篩上粉塵質(zhì)量（g） 9.430 7.408 4.642 3.236 1.806 1.186 0.920 R（%） 94.29 74.07 46.42 32.36 18.06 11.86 9.20 S（%） 5.71 25.93 53.48 67.64 81.94 88.14 90.80 六、實際結(jié)果 1. 根據(jù)表1的結(jié)果將顆粒實際d和相應的篩余重量百分數(shù)R繪在對數(shù)概率坐標紙上，縱坐標表示R，橫坐標表示d，用目視法或最小兒乘法得出回歸直線繪于圖上。 根據(jù)曲線求得中位徑11.8m。 2. 利用直線查出有關粒徑的相應累計篩余百分數(shù)，即塵粒的重量分散度，填入表2. 表2 粒徑 2 5 8 20 30 S 0.02 0.2 0.32 0.72 0.88 于是得到： >30 30~20 20~8 8~5 5~2 <2 0.12 0.16 0.40 0.12 0.18 0.02 3. 求出中位徑 如上圖，可以得出中位徑為12.5m。 七、思考題 1.塵粒在巴柯分級儀中的運動規(guī)律與那種除塵器中的運動規(guī)律相似？為什么？ 答：與在旋風除塵器中的運動規(guī)律相似。在旋風除塵器中塵粒也是同時受到氣流摩擦阻力和離心力，并且在這兩個力的共同作用下運動，達到塵粒去除的目的。 2.討論分析所得的結(jié)果，產(chǎn)生誤差的主要原因，操作中應注意的事項。 答：在該實驗中，篩上粉塵的收集會造成比較大的誤差，在收集時要格外小心，并且應用小掃將粉塵都掃入進行稱量。 實驗三、粉塵比電阻測定 一、 目的 1. 了解和掌握粉塵比電阻的測試原理和方法。 2. 測出設定溫度下粉塵比電阻值并作出溫度t為橫坐標比電阻值β為縱坐標的t-β曲線。 二、 測試儀器和實驗粉塵 測試箱、電壓表(KV、V、mV表)、電流表（mA、μA、檢流計）、溫控儀（0~499 C）、電子交流穩(wěn)壓器、自偶調(diào)壓器、高壓直流發(fā)生器、實驗粉塵 三、 測試步驟 根據(jù)歐姆定律，導體的電阻和所加的電壓及產(chǎn)生的電流之間存在如下關系： 粉塵的比電阻值是指在1cm2的圓面積上，堆積1cm高的粉塵，然后沿著高度方向所測的電阻值，即電流沿高1cm 的方向，通過體積為1cm3的圓柱體形物料時所受到的阻力。因此： ρ——粉塵比電阻Ωcm V ——外加電壓V I ——通過粉塵層的電流A F——主電極底表面面積 cm2 H——粉塵層厚度cm 四、 測試裝置原理 測試裝置主要由供電部分和測試部分組成。 供電部分由交流電子穩(wěn)壓器自偶變壓器和直流高壓發(fā)生器組成，負責提供高壓直流電，測試部分由測試箱，測試電表，溫控儀組成。高壓電源通過絕緣瓶由測試箱的側(cè)壁引進，直接送到測試箱內(nèi)側(cè)試盤的高壓電極（即樣品盤）上，測試電極（即主電極）和導電環(huán)由耐高溫并套有絕緣瓷管的細鎳鉻絲線引出箱體外，與測試電表和地線相連。 這樣，通過電壓表和電流表讀數(shù)，即可按照歐姆定律計算出粉塵比電阻值ρ。 五、測試步驟 1.將粉塵經(jīng)80目箱子進行篩選后，放入烘箱在50C溫度下烘一小時，然后放進干燥器內(nèi)冷卻至室溫。 2.采用人工裝灰法將粉塵放入樣品盤，用儀器所帶的壓塊壓實，注意壓實時壓塊不要有重力加速度，刮平，然后將連接在絕緣板上的主電極和導電環(huán)放在塵樣表面，關閉測試箱。 3.打開電源，過5分鐘進行常溫下?lián)舸╇妷簻y定，慢慢調(diào)節(jié)電壓到1KV，2 KV，3 KV……直至擊穿，對應每一個電壓值讀出相應的電流值。 4.拉斷電源，打開測試箱，將料盤內(nèi)擊穿的粉塵樣品換掉，重新裝上樣品，放好主電極，關閉測試箱。 5.取擊穿電壓的70%~80%作為高溫下的比電阻測試電壓，然后調(diào)節(jié)溫度至每一設定溫度，對應于每一溫度將電壓調(diào)節(jié)至規(guī)定電壓，讀出相應的電流，計算出每一溫度下的比電阻值。 6.將測定四個樣品值的平均值作為該溫度點的比電阻值（有的樣品盤內(nèi)粉塵可能會有雜質(zhì)，故會產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏離和過早擊穿現(xiàn)象，計算時舍去） 7.拉斷電源，打開測試箱，將樣品倒入指定的容器內(nèi)，清掃樣品盤。 注意： 1.測定過程中有些粉塵會由于溫度升高產(chǎn)生極化，電壓會自然升高，此時可調(diào)節(jié)電壓至設定值。 2.比電阻測試是在高溫高壓下進行的，故必須注意安全，測試完畢后立即拉掉電源。稍等后方可接近測試設備，若測試中發(fā)生故障，必須切斷電源，然后才能進行處理。 六、數(shù)據(jù)整理 根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在坐標紙上繪出ρ—t曲線。 七、思考題 1. 溫度對比電阻有何影響？ 答：由實驗結(jié)果可以看出，在某一溫度時可以達到比電阻的最大值。在這一溫度之前，比電阻隨著溫度的增高而增大，在這一溫度之后，比電阻隨著溫度的增高而減小。 2. 電壓對比電阻有何影響？ 答：在一定的范圍內(nèi)增大或減小電壓對比電阻的影響不大。但是，當電壓達到一定程度時，粉塵將被擊穿，這時，比電阻將迅速減小。 3. 粉塵樣品上所受壓力對比電阻有何影響？ 答：粉塵樣品上所受壓力會影響F/H的值，進而影響粉塵的比電阻。壓力增大F/H增大，比電阻增大；壓力減小F/H減小，比電阻減小。 4. 本實驗的誤差分析？ 答：實驗中選取了擊穿電壓的70%左右，但是，溫度對比電阻有較大影響，所以在實驗過程中應該時刻注意電壓電流的變化不要使粉塵層擊穿。另外應將電極放在粉塵餅的正中間，以免造成誤差。 . 環(huán) 境 工 程 實 驗 室 粉塵比電阻測試記錄 粉塵名稱 電廠鍋爐飛灰 室內(nèi)溫度 16 C 測定人員 測定方法：采樣APC標準測定法 計算公式：ρ= (V/I)(F/H)109Ω-cm F/H=10 室溫測定：（確定擊穿電壓） 電 壓 （KV） 1 2 3 4 5 6 6.4 電 流 (μA) 9 18 26 35 38 43 擊穿 比 電 阻 （Ω-cm） 1.11109 1.11109 1.15109 1.14109 1.31109 1.40109 高溫測定： 電 壓 （KV） 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 溫 度 (C) 16 59 83 100 125 150 170 200 222 249 274 297 電 流 一 (μA) 141 116 66 63 45 10 0.525 0.357 0.399 0.840 2.1 5 電 流 二 (μA) 86 76 48 52 25 3 0.483 0.378 0.462 1.134 3.2 8.6 電 流 三 (μA) 136 80 57 65 32 5 0.735 0.672 0.777 1.8 4 8.9 電 流 四 (μA) 134 92 83 66 50 12 0.588 0.378 0.483 1.3 3 8 平均電流 (μA) 124.25 91 63.5 61.5 38 7.5 0.583 0.446 0.530 1.27 3.08 7.62 比電阻 （Ω-cm） 3.22108 4.40108 4.72108 4.88108 7.89108 4109 5.141010 6.731010 5.661010 2.361010 9.74109 3.94109 環(huán) 境 工 程 實 驗 室 粉塵比電阻測試記錄 測定方法：采樣APC標準測定法 計算公式：ρ= (V/I)(F/H)109Ω-cm F/H=10 粉塵名稱 電廠鍋爐飛灰 室內(nèi)溫度16 C 溫度 (C) 電壓 （KV） 電流 (μA) 比電阻 Ω-cm 溫度 (C) 電壓 （KV） 電流 (μA) 比電阻 Ω-cm 16 4 124.25 3.22108 170 3 0.583 5.141010 59 4 91 4.40108 200 3 0.446 6.731010 83 3 63.5 4.72108 222 3 0.530 5.661010 100 3 61.5 4.88108 249 3 1.27 2.361010 125 3 38 7.89108 274 3 3.08 9.74109 150 3 7.5 4109 297 3 7.62 3.94109 第二部分 除塵裝置性能的測定 實驗四、除塵裝置性能測定 一、 實驗目的 1.了解和掌握除塵器風量、阻力損失、漏風量、總效率、分級效率等性能測試原理和方法。 2.通過本次實驗了解旋風除塵器進口風速與除塵效率、阻力損力關系特征；電除塵器作電壓與除塵效率關系特性；布袋除塵器反吹清灰率與除塵效率關系特性等。 二、 實驗原理 1. 風量的測定 用畢托管測出管某點內(nèi)動壓P1(Pa)便可計算出該點的流速 V=KP 式中 ρ—氣體密度。Kg/m3 Kp—畢托管校正系數(shù)，無量綱。 由于標準畢托管只能用于不含塵的氣流中測定，氣流中含塵液度時，標準畢托管孔口易于堵塞，本實驗用S型畢托管如圖 由于標準畢托管只能用于不含塵的氣流中測試，氣體中含有粉塵時，標準畢托管孔口易于堵塞，本實驗用S型畢托管是型智能采用儀所附的，與采樣管集成為一體。 管道中斷面平均流速可取斷面上各點流速的平均值即 （V1+V2++Vn） 計算出管道斷面平均流速后，即可計算出通過管道的氣體流量 Q=AV m3/s 式中 A 管道截面積m3 V 管道截面平均流速 m/s 在測出氣體的溫度、濕度和壓力后即可求出各種狀態(tài)下（包括標準狀態(tài)下）的氣體流量。 測出了除塵器進口流量Qi與出口流量Qo之后，就可算出除塵器的漏風率η漏 η漏= 2. 除塵器壓力損失的測定 除塵器壓力損失ΔP應該是 3. 等速采樣的原理 等速采樣系指含塵氣體通過采樣咀進口的速度（即采樣速度）等于管道中該點的氣體流速，這樣得到的樣品才有代表性，否則若采樣速度Vn大于管道中的氣流速度Vx時，則從采樣咀邊緣吸入的氣流中的大塵粒因慣性作用不能隨改變了方向的氣流進入采樣咀，從而致使測得的氣體含塵濃度值小于管道中的實際濃度值；反之，若采樣速度Vn小于氣流速度Vs時，處于采樣咀邊緣的大塵粒因慣性作用不能繞過采樣咀進入采樣咀內(nèi)，從而致使測得的濃度值大于實際值；只有當采樣速度Vn等于氣流速度Vs，即實際等速采樣時，含塵濃度測定值才能等于實際值。 維持等速采樣的辦法有預測流速法，靜壓平衡法與動壓平衡法，本實際應用前兩種方法。 a) 靜壓平衡法 靜壓平衡法是采用一種特殊結(jié)構(gòu)的靜壓平衡型等速采樣管（如圖），其采樣咀內(nèi)壁與外壁上皆開有靜壓空孔，采樣時通過調(diào)節(jié)流量的大小使采樣咀內(nèi)外壁上靜壓孔接受的靜壓相等（與之相連的微壓計指示為零），從而達到了采樣速度等于管道中氣流速度，即實現(xiàn)的等速采樣，儀器上的轉(zhuǎn)子流量計僅作為參考，整個采樣過程所采的氣體量可從儀器上的累計流量中讀出，靜壓平衡法操作簡單，準確，且適用于管道中流速變化較大的場合，缺點是當管道中粉塵濃度過大時，其靜壓孔易被堵塞。 b) 預測流速法 預測流速法是先預測出管道中各采樣點的氣流速度，再根據(jù)各點流速和采用的采樣咀直徑計算出等速采樣流量。 若選擇的采樣咀內(nèi)徑為d(mm),管道中某點的氣流速度為Vs(m/s),則所需等速采樣的流量應為。 qs= 而控制采樣速度是借助于控制瞬時流量計（轉(zhuǎn)子流量計）的讀數(shù)qm來實現(xiàn)的，由于管道中的壓力qs，溫度Ts ,與流量計前壓力qr, 溫度Tr不相同，故qs與qm也不相同。 qm=0.029d2Vs( (1—Xsw) d— 采樣咀內(nèi)徑（mm） Vs—管道中某點流速，(m/s) Ba—當?shù)卮髿鈮?，mmHG; qs —管道中相對壓力，mmHG; Ts—管道中煙氣溫度，K; Tr—流量計前溫度，K; Pr—流量計前相對壓力，mmHG; Xsw—煙氣中水氣體積百分數(shù)%。 c) 自動跟蹤法 由于靜壓平衡法與預測流速法操作需要人工控制，并且誤差較大，因此利用電腦技術發(fā)展了自動跟蹤法，本實驗使用的 型智能采樣儀可以自動跟蹤煙道里的靜壓，自動調(diào)整采樣流量從而達到等速采樣的目的。并且可在儀器的顯示屏上同時讀出煙氣流量，動壓、靜壓、采樣瞬時流量及累計流量等數(shù)據(jù)。 4. 測點布置 本實驗系統(tǒng)中管道直徑分別為D=320mm(進口)、D=400mm（出口）,D<1000mm，故測點數(shù)只取2個即可，在進口斷面2點距管壁距離分別為0.15D=320x0.15=48mm,0.75D=320x0.75=240.在出口斷面2點距管壁距離分別為0.15Dx400=60mm,0.75Dx400=300mm. 三、 實驗裝置及儀器 1. 除塵實驗臺（如圖） 2. WJ-60B型畢托管平行全自動煙塵采樣儀兩臺 3. 秒表、鋼卷尺等 四、 實驗步驟 1. 濾筒稱重 將濾筒編號（可用簽字筆在濾筒上寫上號碼），然后在天平上稱重。 2. 測試 開啟采樣儀，待儀器自檢完畢后進入主菜單，按照主菜單分別選擇設置、截面、選咀采樣等。由于實驗為冷態(tài)，故煙氣工況、溫度、濕度可不選。 a) 設置 在主菜單中選擇設置，按確定后選擇日期時間，根據(jù)實驗室大氣壓力表讀數(shù)輸入?yún)?shù)。 b) 選擇截面 在主菜單中選擇截面，選擇圓形煙道，對于本實驗裝置，除塵器進口管道直徑為Φ200，出口管道直徑為Φ300，在輸入煙道直徑、套管長度后儀器會自動給出測點個數(shù)和位置。 c) 選采樣咀 在主菜單中選采樣咀，將儀器面板上的2個皮托管的“+”“-”接咀與取樣管上的“皮托管接咀”相連，其中面向氣流方向的皮托管接咀接面板上“+”端，背對氣流方向的接咀接“-”端，連接好后，將采樣管插入煙道中煙氣接近平均流速處，啟動風機，稍停片刻后啟動給料機發(fā)塵，調(diào)節(jié)好系統(tǒng)的閥門在主菜單中按“選采樣咀”鍵，儀器會顯示流速，選咀等參數(shù)。根據(jù)儀器顯示的數(shù)據(jù)選擇采樣咀。 d) 采樣 進入采樣菜單，選取自動采樣，顯示屏上會顯示出點采時，考慮到除塵器出口濃度低，可選4：00，即每個點采樣4分鐘。采樣點選2點，即0.15D與0.85D。總采樣時間維8分。輸入相應的濾筒編號，核實采樣咀是否為所選的直徑。將編好號，稱重后的濾筒裝入采樣管中，由于本實驗是冷態(tài)，故不接干燥瓶，開始采樣，每個采樣點到時間時，儀器顯示屏會閃爍，并伴隨報警聲，這是更換采樣點，直至采樣結(jié)束。記錄下顯示屏上的技術數(shù)據(jù)。改變除塵器風量，重復上面的采樣過程。 本實驗做2個不同風量下的除塵效率測試，可根據(jù)得到的結(jié)果比較旋風除塵器在不同的風量下的效率、阻力等性能。 一、 二、 三、 四、 五、 實驗數(shù)據(jù)記錄 項目 單位 進氣管道 出氣管道 001 002 003 004 標況體積 L 218.1 182.5 205.9 210.3 工況體積 L 247.0 203.9 240.0 243.3 動壓 Pa 300 213 58 42 靜壓 kPa -0.53 -0.37 -1.05 -0.74 平均全壓 kPa -0.34 -0.22 -0.91 -0.66 標干流量 m3/h 1868 1579 1770 1516 煙氣溫度 oC 23 23 16 16 含濕量 % 2.6 2.6 1.5 1.5 平均計溫 oC 13.6 13.6 24.8 24.9 平均計壓 kPa -6.98 -5.69 -5.88 -4.93 平均流速 m/s 18.5 15.6 7.5 6.4 大氣壓 kPa 101.1 101.1 101.1 101.1 選嘴 mm 6 6 10 10 總計采時 min 8 8 8 8 采點總數(shù) 個 2 2 2 2 煙道截面積 m2 0.031 0.031 0.07 0.07 干凈濾筒質(zhì)量 g 0.794 0.798 0.863 0.789 濾后濾筒質(zhì)量 g 1.113 1.124 1.041 0.978 六、 實驗數(shù)據(jù)處理 1. 除塵效率計算。 工況一時：進氣口徑在工況條件下，煙氣含量為：（1.113-0.794）/247.0=1.29mg/L 出氣口在工況條件下，煙氣含量為：（1.041-0.863）/240.0=0.742mg/L 除塵效率：（1.29-0.742）/1.29=42.5% 工況二時：進氣口徑在工況條件下，煙氣含量為：（1.124-0.798）/203.9=1.60mg/L 出氣口在工況條件下，煙氣含量為：（0.978-0.789）/243.3=0.777mg/L 除塵效率：（1.60-0.777）/1.60=51.4% l 可以看出流量變小時，氣體流速降低，旋風除塵器效率增高 2. 漏風率計算。 工況一時：δ=（Q1N-Q2N）/ Q1N=（1868-1770）/ 1868=5.25% 工況二時：δ=（Q1N-Q2N）/ Q1N=（1579-1516）/ 1579=3.99% 則平均漏風率為：4.62% 3. 旋風除塵器阻力計算。 工況一時：（101.1-0.34）-（101.1-0.91）=570Pa 工況二時：（101.1-0.22）-（101.1-0.66）=440Pa l 可以看出當流量減小時，氣體流速降低，動壓減小，從而摩擦阻力降低，旋風除塵器的阻力下降，這與理論推導是一致的。 七、 思考題： 1. 為測定管道中氣流的壓力、速度、含塵濃度，在選擇測定斷面位置時，為什么要盡量避開局部阻力構(gòu)件，優(yōu)先選擇直管段？ 答：首先說測定壓力時，需要選擇直管段，這是因為在有局部阻力構(gòu)件的管段，會形成氣流渦旋，進而造成局部壓力的變化。在測定管道中氣流壓力時，為了使測定的值能夠反映管道中的平均情況，應盡量避免在有局部阻力構(gòu)件的周圍選擇斷面。 在測定氣體流速時同樣為了避免由于局部阻力構(gòu)件造成的渦流情況而導致的流速不均，應把控制斷面選擇在直管段。 測定含塵濃度時，為了得到平均濃度的數(shù)據(jù)，需要進行等速采樣，這就要求要避免局部阻力構(gòu)件而將采用斷面布置在直管段。 2. 本實驗的注意事項。 答：本實驗，首先要進行選嘴，在測定時還要注意應將采樣器的采樣口和皮托管口與氣流方向垂直，否則無法得到實際的數(shù)據(jù)。另外，在本實驗中，旋風除塵器的效率是很低的，實驗室的煙氣若直接排除會污染空氣。所以在實驗室外還加裝了一組高效布袋除塵器。