真空脱气
- 格式:doc
- 大小:66.50 KB
- 文档页数:4
脱气方法及工作原理一、引言脱气是指从液体或固体中去除气体的过程,常用于工业生产中,以确保产品质量和安全。
本文将介绍脱气的常见方法及其工作原理,以帮助读者更好地理解和应用脱气技术。
二、常见脱气方法1. 真空脱气真空脱气是一种常用的脱气方法,通过在密闭容器中建立真空环境,利用气体分子的扩散和抽气装置的抽气作用,将气体从液体或固体中抽除。
常见的真空脱气设备包括真空干燥箱、真空抽气泵等。
2. 膜脱气膜脱气是一种利用特殊膜材料的选择性透气性,将气体从液体或固体中分离的方法。
膜脱气设备通常由膜模块、气体进出口和压力控制系统组成。
该方法具有操作简单、效率高、成本低等优点,广泛应用于食品、医药等行业。
3. 溶解脱气溶解脱气是通过将气体溶解于液体中,然后通过加热、减压或其他方法,将气体从液体中释放出来的过程。
该方法常用于水处理、化工等领域,能够有效去除液体中的氧气、二氧化碳等气体。
4. 气体置换脱气气体置换脱气是通过将气体从容器中排出,然后用新鲜气体进行置换,达到去除气体的目的。
该方法常用于储罐、管道等容器的脱气,能够有效去除容器中的有害气体,确保容器内气体的纯净度。
三、脱气方法的工作原理1. 真空脱气的工作原理真空脱气是通过建立低压环境,利用气体分子的扩散和抽气装置的抽气作用,将气体从液体或固体中抽除。
在真空环境下,气体分子的平均自由程增大,扩散速度加快,从而加速气体的脱除。
抽气装置通过减压作用,将气体从容器中排出,实现脱气的目的。
2. 膜脱气的工作原理膜脱气利用特殊膜材料的选择性透气性,将气体从液体或固体中分离。
膜材料通常具有微孔或孔隙结构,通过控制孔径大小和分子亲疏性,实现对不同气体的选择性透过。
当气体通过膜材料时,根据气体分子的大小、形状和亲疏性,部分气体能够透过膜而分离出来,从而实现脱气的目的。
3. 溶解脱气的工作原理溶解脱气是通过将气体溶解于液体中,然后通过加热、减压或其他方法,将气体从液体中释放出来。
脱气方法及工作原理一、引言脱气是指从液体或者固体中除去气体的过程,常用于工业生产中的各种液体和固体的处理过程中。
本文将详细介绍脱气的方法和工作原理,以及不同方法的适合范围和优缺点。
二、脱气方法1. 真空脱气真空脱气是一种常用的脱气方法,通过降低系统内的压力,使气体从液体或者固体中释放出来。
真空脱气可分为常压脱气和低压脱气两种方式。
常压脱气适合于一些易挥发的液体,如溶剂、溶解气体等。
低压脱气则适合于高沸点液体或者固体,如油脂、树脂等。
2. 气体置换法气体置换法是通过将气体从液体或者固体中驱除出来,然后用惰性气体取代原有气体。
常用的置换气体有氮气、氩气等。
气体置换法适合于一些对气体敏感的物质,如食品、药品等。
通过将氧气置换为惰性气体,可以延长物质的保鲜期。
3. 超声波脱气超声波脱气是利用超声波的振动作用将气体从液体中释放出来。
超声波的高频振动可以破坏气泡的稳定性,使其破裂并释放气体。
超声波脱气适合于一些高粘度液体,如涂料、胶水等。
超声波的振动能够穿透液体,将气泡从内部破坏,提高脱气效果。
4. 膜分离法膜分离法是利用特殊的膜材料,通过渗透作用将气体从液体中分离出来。
膜分离法可以分为渗透膜法和扩散膜法两种方式。
渗透膜法适合于气体分压差较大的情况,如气体浓度较高的液体。
扩散膜法适合于气体分压差较小的情况,如气体浓度较低的液体。
三、脱气工作原理1. 脱气的基本原理脱气的基本原理是通过降低气体的溶解度或者通过物理、化学的方式将气体从液体或者固体中释放出来。
不同的脱气方法采用不同的原理,但目的都是相同的。
2. 真空脱气的工作原理真空脱气通过降低系统内的压力,使气体从液体或者固体中释放出来。
当系统内的压力降低到一定程度时,气体的溶解度会降低,从而实现脱气的效果。
3. 气体置换法的工作原理气体置换法通过将气体从液体或者固体中驱除出来,然后用惰性气体取代原有气体。
惰性气体具有较低的溶解度,可以有效替代原有气体。
4. 超声波脱气的工作原理超声波脱气利用超声波的振动作用将气体从液体中释放出来。
脱气方法及工作原理一、引言脱气是指将气体从液体或者固体中去除的过程,它在各个行业中都有广泛的应用。
本文将介绍脱气的常用方法以及其工作原理,以匡助读者更好地理解和应用脱气技术。
二、常用脱气方法1. 真空脱气法真空脱气是利用真空泵将容器内的气体抽出,使容器达到一定的真空度,从而实现脱气的目的。
真空脱气法适合于液体和固体的脱气,常见的应用场景包括化工、食品加工、电子创造等领域。
2. 溶解气体脱气法溶解气体脱气法是通过加热或者减压等方式,使溶液中的气体逸出,从而实现脱气。
这种方法适合于溶液中含有大量气体的情况,例如饮料生产中的二氧化碳脱气。
3. 膜分离脱气法膜分离脱气法是利用特殊的膜材料,通过渗透和扩散作用,将气体从液体或者气体中分离出来。
这种方法具有操作简单、效率高等优点,广泛应用于气体分离、水处理等领域。
4. 气体置换脱气法气体置换脱气法是通过将含有气体的容器与气体置换装置相连,将气体置换为其他气体,从而实现脱气。
这种方法适合于液体或者固体中的气体含量较低的情况,常见的应用场景包括食品包装、化学实验等。
三、脱气方法的工作原理1. 真空脱气法的工作原理真空脱气法利用真空泵将容器内的气体抽出,从而降低容器内的气体压力,使气体从液体或者固体中逸出。
真空泵通过不断抽气,使容器内的气体逐渐减少,从而实现脱气的目的。
2. 溶解气体脱气法的工作原理溶解气体脱气法通过加热或者减压等方式,改变溶液中气体的溶解度,使气体逸出,从而实现脱气。
加热可以增加溶液中气体的溶解度,减压则可以减少气体的溶解度,通过这些方式,溶液中的气体逐渐脱除。
3. 膜分离脱气法的工作原理膜分离脱气法利用特殊的膜材料,通过渗透和扩散作用,将气体从液体或者气体中分离出来。
膜材料具有不同的渗透性,可以选择性地将某种气体分离出来,从而实现脱气的目的。
4. 气体置换脱气法的工作原理气体置换脱气法通过将含有气体的容器与气体置换装置相连,将气体置换为其他气体,从而实现脱气。
定压补水真空脱气装置原理
一、真空脱气原理
定压补水真空脱气装置的真空脱气原理基于气体溶解度与压力的关系。
在一定温度下,气体在液体中的溶解度与液体的压力成正比。
因此,通过降低液体的压力,可以析出溶解在液体中的气体。
在定压补水真空脱气装置中,真空泵将液体管道内的气体抽至真空状态,从而降低管道内液体的压力。
随着压力的降低,溶解在液体中的气体开始析出,形成气泡。
这些气泡随着液体流动,最终被排出系统。
二、补水原理
定压补水真空脱气装置的补水原理是通过补水泵将水从补水水箱输送至系统。
当系统中的液体因蒸发等原因减少时,补水泵自动启动,将补水水箱中的水补充至系统。
补水水箱中的水位由浮球阀控制,以确保水位在设定范围内。
三、压力控制原理
定压补水真空脱气装置的压力控制原理是通过压力传感器和调节阀来实现的。
压力传感器监测系统内的压力变化,并将信号传递给控制阀。
当系统内的压力低于设定值时,控制阀自动打开,增加系统的压力;当系统内的压力高于设定值时,控制阀自动关闭,以降低系统的压力。
四、循环工作原理
定压补水真空脱气装置的循环工作原理是:当系统内的液体因蒸
发等原因减少时,补水泵自动启动,将补水水箱中的水补充至系统。
同时,真空泵将液体管道内的气体抽至真空状态,析出溶解在液体中的气体。
这些气泡随着液体流动,最终被排出系统。
随着系统的不断循环,气体不断被排出,液体的压力和温度逐渐稳定在设定范围内。
脱气方法及工作原理标题:脱气方法及工作原理引言概述:脱气是指将气体从液体或者固体中排除的过程,常见于化学工程、制药工业和食品加工等领域。
脱气方法有多种,每种方法都有其独特的工作原理。
本文将详细介绍脱气方法及其工作原理。
一、真空脱气方法1.1 真空泵抽真空:通过真空泵将容器内的气体抽出,降低容器内的压力,使气体从液体或者固体中逸出。
1.2 真空滚筒法:将物料放入真空滚筒中,通过真空泵抽真空,使物料内的气体被抽出,实现脱气目的。
1.3 真空干燥法:将含水物料置于真空干燥箱中,利用真空抽出箱内空气中的水分,实现脱水脱气。
二、气体置换脱气方法2.1 氮气置换法:将氮气注入容器中,氮气的密度比空气大,能够将空气排出,实现脱气效果。
2.2 惰性气体置换法:使用惰性气体如氩气、氦气等置换容器内的空气,避免氧气对物料的氧化影响。
2.3 气体置换法:将惰性气体通过容器底部注入,使容器内的气体被排出,实现脱气目的。
三、热力脱气方法3.1 热水浴法:将容器中的物料置于热水中,通过热传导使气体逸出,实现脱气效果。
3.2 热风干燥法:通过热风对物料进行加热,使物料内的气体被驱除,实现脱气目的。
3.3 热蒸汽法:利用热蒸汽对物料进行加热,使气体从物料中挥发出来,实现脱气效果。
四、化学脱气方法4.1 溶剂脱气法:将物料置于溶剂中,通过物料与溶剂之间的相互作用,使气体逸出,实现脱气效果。
4.2 化学反应脱气法:利用化学反应将容器内的气体转化为其他物质,实现脱气目的。
4.3 吸附脱气法:利用吸附剂吸附容器内的气体,将气体从物料中去除,实现脱气效果。
五、超声波脱气方法5.1 超声波振动法:利用超声波振动对物料进行处理,使气泡破裂,气体逸出,实现脱气效果。
5.2 超声波溶解法:利用超声波将气体溶解在液体中,实现脱气目的。
5.3 超声波清洗法:利用超声波对物料进行清洗,将物料表面的气体去除,实现脱气效果。
结论:脱气方法多种多样,每种方法都有其独特的工作原理。
真空脱气的原理嘿,你有没有想过,在一些工业生产或者科学研究里,有些东西里面的气儿是怎么被去掉的呢?今天呀,我就来给你讲讲真空脱气这个神奇的事儿。
咱先想象一下,你有一个装满了各种小气泡的透明盒子,就像你喝的汽水一样,只不过这里面不是汽水,而是其他的物质,可能是金属液体,也可能是油之类的东西。
这些气泡就像调皮的小捣蛋鬼,在里面待着不走,可有时候我们就不想要它们在里面。
这时候真空脱气就像一个超级英雄闪亮登场了。
那真空脱气到底是咋回事儿呢?简单来说,就是利用真空的环境来把那些气体给弄出去。
我给你打个比方啊,这就好比你住在一个特别拥挤的房子里,突然房子变大了好多好多倍,变成了一个超级大的宫殿,你和你的小伙伴们(这里就是那些气体分子)本来挤在一起,现在空间一下子变得超级大,你们就会分散开来。
在真空环境里,那些气体分子就像是没了依靠的小孤魂野鬼一样。
我有个朋友叫小李,他在一家金属加工厂工作。
有一次我去他那儿参观,就看到了真空脱气在金属加工里的应用。
他指着一个大罐子跟我说:“你看,这里面的金属液啊,要是有气体在里面,做出来的金属制品就会有好多问题,就像人要是肚子里有气儿,会不舒服一样。
”我就好奇地问他:“那这个真空是怎么把气弄出去的呢?”小李笑着说:“你想啊,当我们把这个罐子抽成真空的时候,就像突然把金属液里那些气体分子的家给拆了,它们在里面待不住了,就只能往外跑啦。
”从科学原理上讲,在真空环境下,气体的压力变得特别低。
而在正常情况下,物质里的气体是有一定压力的,就像一群人挤在一个小房间里,大家互相挤着就有压力了。
可是到了真空里,外面的压力小得可怜,里面的气体就会朝着压力低的地方跑。
这就像是水往低处流一样自然。
比如说,在真空脱气处理油的时候,油里溶解的那些气体,像氧气、氮气之类的,就会从油里跑出来,就像小鱼从鱼缸里蹦出来一样,因为外面真空的环境对它们来说就像是一个更广阔的天地。
我还见过一个做化学实验的小张,他也用到了真空脱气。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
真空脱气脱氧的原理及理论计算
真空脱气( 脱氧) 依据原理是亨利定律: 在等温等压下, 某种气体在溶液中的溶解度与液面上该气体的平衡压力成正比。
表达式为
p = kc (1)
式中, p 为气体的分压, 单位Pa; k 为亨利常数, 随温度变化, 单位Pa.L/ mol; c 为气体的摩尔浓度, 单位mol/ L。
因此在一定的压力下, 气体在液体中的溶解度与温度成反比; 在一定的温度下, 气体在液体中的溶解度与压力成正比。
因此可以通过提高液体温度和降低液面上的压力,使溶解性气体逸出,进行脱气。
由于水冷系统的特殊性,采用
降压-产生真空的方式可以在较低的温度下使溶于水中气体析出, 从而去除水中的气体。
由于溶氧量可以由溶氧表在线检测, 因此以溶氧量作为系统的监测目标。
假设水冷系统的水温为50 度, 可以依据亨利定律, 通过下面步骤计算出氧在标准大气压1.01300*105 Pa 下、50 度饱和水中的溶解度。
首先从表1 查出水在50 度时的蒸汽压为0.12330*105 Pa, 由于干空气中氧的含量为20.95%, 因此氧的分压为:
po2= ( 1.01300- 0.12330) *105 X0.2095= 0.1864X105( Pa)
表1 水在不同温度下的分压
亨利常数随温度变化为
式中, 0 指的是标准温度(298 K) , C 为常数值, 氧为1280。
已知298 K( 25 度) 时亨利常数为1.28X10-8, 代入式( 2) 可得50 度时的亨利常数为0.917X10-8。
再代入亨利定律式( 1) 即可求出氧在水中的摩尔浓度。
变压器含气量低的脱气方式变压器含气量低的脱气方式有多种,以下是详细介绍:1.真空脱气法:真空脱气法是一种高效的变压器油脱气方法。
通过真空泵将变压器油中的气体抽出,使油中的气体含量降低到较低水平。
具体操作步骤如下:•将变压器油注入真空脱气装置中,油位应与脱气装置的油位标志线一致。
•开启真空泵,对变压器油进行抽真空处理,使油中的气体逐渐逸出。
•在抽真空的过程中,注意观察脱气装置的压力表,确保真空度达到要求。
•抽真空时间根据变压器油的含气量而定,一般需要持续数小时。
•抽真空结束后,缓慢关闭真空泵出口阀门,使脱气装置逐渐恢复常压。
•检查脱气装置中的油位是否下降,如果下降过多,需要补充变压器油。
•将脱气后的变压器油注入变压器中,完成脱气操作。
2.加热脱气法:加热脱气法是通过加热变压器油,使气体从油中逸出,然后通过真空泵将气体抽出。
具体操作步骤如下:•将变压器油注入加热脱气装置中。
•开启加热器,将变压器油加热至适当的温度(根据变压器油的性质而定),使气体从油中逸出。
•在加热过程中,需要开启真空泵,将逸出的气体抽出。
•当变压器油中的气体含量降低到要求值以下时,停止加热和抽真空操作。
•将脱气后的变压器油注入变压器中,完成脱气操作。
3.氮气脱气法:氮气脱气法是通过向变压器油中充入氮气,使油中的气体被挤出,然后通过真空泵将气体抽出。
具体操作步骤如下:•将变压器油注入氮气脱气装置中。
•向变压器油中充入高纯度的氮气,使氮气压高于变压器油的压强。
•开启真空泵,将氮气和油中的气体一起抽出。
•当变压器油中的气体含量降低到要求值以下时,停止充氮和抽真空操作。
•将脱气后的变压器油注入变压器中,完成脱气操作。
4.化学脱气法:化学脱气法是通过向变压器油中添加化学试剂,使油中的气体与化学试剂发生反应而被吸收或沉淀,从而达到降低含气量的目的。
具体操作步骤如下:•将变压器油注入化学脱气装置中。
•向变压器油中添加适量的化学试剂(如醇酸酯等)。
脱气方法及工作原理一、引言脱气是指将气体从液体或者固体中去除的过程,常用于工业生产和实验室操作中。
脱气的目的是提高液体或者固体的纯度,减少气体对物质性质和性能的影响。
本文将详细介绍常见的脱气方法及其工作原理。
二、常见的脱气方法1. 真空脱气真空脱气是一种常用的脱气方法,通过降低环境压力,使气体从液体或者固体中释放出来。
常见的真空脱气设备包括真空干燥器、真空抽滤器等。
真空脱气的工作原理是利用真空泵将容器内的气体抽出,使液体或者固体中的气体份子逸出,从而达到脱气的目的。
2. 气体置换法气体置换法是将气体从液体或者固体中排出,然后用惰性气体(如氮气)替代。
这种方法常用于液体储存罐或者管道系统中。
工作原理是通过排放气体,让惰性气体进入容器或者管道,从而将气体从液体或者固体中驱除。
3. 加热脱气法加热脱气法是利用加热的方式将气体从液体或者固体中驱除。
通过加热,液体或者固体中的气体份子能够获得足够的能量,从而逸出。
常见的加热脱气设备包括加热板、加热炉等。
工作原理是通过加热使液体或者固体中的气体份子运动加剧,从而使其逸出。
4. 膜分离法膜分离法是利用半透膜将气体从液体中分离的方法。
常见的膜分离设备包括膜过滤器、膜蒸馏器等。
工作原理是通过膜的选择性渗透性,使气体份子能够通过膜而液体份子无法通过,从而实现气体的脱除。
三、脱气方法的选择选择合适的脱气方法取决于物质的性质、脱气效果的要求以及工作条件等因素。
以下是一些常见的选择依据:1. 脱气效率要求:不同的脱气方法对气体的脱除效率有所差异,需根据实际需要选择合适的方法。
2. 物质的性质:不同的物质对脱气方法的适应性也有所不同,需根据物质的性质选择合适的方法。
3. 工作条件:包括温度、压力等因素,需根据实际情况选择适合的脱气方法。
四、脱气方法的应用领域脱气方法广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:1. 化工工业:用于提高化工产品的纯度和质量,如有机溶剂、催化剂等。
食品中脱气的名词解释食品中的脱气是指通过一系列工艺手段将食品中的气体成分去除的过程。
脱气可以延长食品的保质期,改善食品的品质和口感,减少食品的体积和重量,方便储存和运输。
本文将对食品脱气的技术原理和应用进行解释和探讨。
一、脱气的技术原理脱气通常采用以下几种技术实现:1. 真空脱气真空脱气是将食品置于低压环境中,通过减压使食品中的气体逸出。
在真空状态下,食品表面的气体会迅速膨胀并逸出,从而实现食品中的脱气效果。
真空脱气不仅可去除食品中的氧气,还可排除一些挥发性物质,改善食品的质量和口感。
2. 气溶胶脱气气溶胶脱气是利用气溶胶技术将食品的气体成分转化为微细气泡,然后通过物理或化学方法使气泡迅速脱离食品。
气溶胶脱气能够将食品中的气泡有效去除,使得食品更加浓缩、稳定和富有浓郁的气味。
3. 高压脱气高压脱气是将食品置于高压容器中,通过增加压力使食品的气体溶解度增大,进而减少气泡的形成和存在,从而实现脱气效果。
高压脱气通常应用于高温(通常在40-60°C)下,可有效去除食品中的氧气、氮气和二氧化碳,延长食品的保质期。
二、脱气的应用食品中的脱气技术广泛应用于各个领域,有如下几个具体应用:1. 方便食品方便食品是脱气技术的主要应用领域之一。
将方便食品进行脱气处理能够减少食品的体积和重量,便于携带和储存。
同时,去除方便食品中的氧气和水分,能够有效延长食品的保质期,提高其品质和口感。
2. 糖果和巧克力糖果和巧克力等食品中常含有较多的气泡,通过脱气技术能够去除这些气泡,使食品更加紧致、饱满。
此外,脱气还能够去除糖果和巧克力中的水分,减少微生物滋生的机会,从而延长其保质期。
3. 肉制品肉制品如火腿、香肠等经过脱气处理后,不仅降低了水分含量,同时还去除了细菌滋生所需的氧气,从而减缓了腐败的速度,延长了其保质期。
此外,脱气还能改善肉制品的质地和口感,使其更加鲜嫩可口。
4. 饮品利用脱气技术可以制备出一些口感更佳的饮品,比如去除水中的气泡和氧气,使饮料更加清爽和纯净。
实验十六 真空脱气精炼过程的物理模拟实验
1 实验目的
(1)学会物理模型的实验方法
(2)了解RH 精炼装置的工作原理、流动和混合特征 (3)考察操作参数对RH 真空精炼过程的影响
2 实验原理
为了获得纯净钢和超低碳钢,必须对钢水进行真空处理,RH 精炼技术就是其中之一。
它是1957年由德国Ruhrstahl 和Heraus 公司共同设计,1959年正式投入工业应用的。
80年代以来,日本的研究人员对此技术进行开发,产生了RH-OB ,RH-KTB ,RH-PB 等新技术。
RH 主体设备是一个真空槽,槽内下部有上升管和下降管,插入大包钢液中,在真空槽内抽真空,并在上升管中通入.提升氩气,由于气泡浮力的作用,上升管中与氩气混合的钢液向上流动进入真空槽,在槽内发生脱碳反应和脱气反应,然后在重力作用下从下降管流回大包,如此反复,形成连续的循环。
因此,不难理解,RH 装置中上升管的直径,喷吹提升氩气的方式和气量,真空度以及真空槽内钢液的深度等均将对RH 装置内的循环流量亦脱气行为产生影响。
本实验的重点将利用物理模型考察RH 装置内的流动特征及操作参数和对脱气行为的影响。
(1)相似准则
为了能经济、实效地研究操作参数对脱气过程的影响,根据120t 实际钢液,确定物理模型的几何相似比为1:3,物理模型由有机玻璃制作。
考虑到RH 装置内的湍流流动,在动力相似准数的选择上,选用弗鲁德准数:
gD
u Fr 2
=
(1)
式中u 为特征速度(可指下降管的平均流速),D 为下降管的直径。
特征速度可由下式给出:
2
4D Q
u π=
(2) 式中Q 为钢液体积流量(m 3/s ) (2)实验参数的确定
根据下降的弗鲁德数相等来确定模型中提升气体流量:
1,25
1,2
2)()(P m P m Q Q gD
u gD u λ=⇒= (3)
式中m 代表模型,p 代表原型,λ为几何比。
根据Kuwabara 提出的循环流量的经验式:
3
134,31
,1,ln 9.1m vac h up
m gas
m m P P D
Q
Q ⎪
⎪⎭⎫ ⎝
⎛∙= (4)
3
134,31,1,ln 06.1p
vac h
up
p gas
p p P
P D
Q
Q ⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛∙= (5)
式中均为国际单位,P h =P vac +ρ1gh ,h 为真空室液面至喷吹气量点的距离。
将上两式代入(3),即可确定 Q m ,g 与 Q p ,g 之间的关系,以此可确定实验时提升的气量。
3 实验装置
(1)设备
真空泵一台;电导率仪一台;钢包模型一个;真空室模型一个;氮气瓶一个;流量计4个;数据采集仪一台,计算机一台。
(2)实验装置
图1 RH 钢液真空处理冷态模拟实验装置示意图
RH钢液真空处理冷态模拟实验装置示意图见图1。
4 实验步骤
4.1准备
(1)配浓度为200g/1000ml NaCl 溶液作为示踪剂用。
(2)打开计算机,运行RH真空实验数据采集与处理控制系统软件,输入文件名。
(3)检查真空泵油位是否在油标2/3处,如果油位偏低,加入真空泵油(清洁的1号真空泵油)到油标2/3处。
(4)打开真空泵排气孔盖子。
(5)打开氮气瓶的出气总阀。
(6)合上电导率仪电源开关。
(7)合上物理模拟实验数据采集仪电源开关。
4.2实验及测定
(1)打开钢包进水阀门,让水流入钢包中。
当钢包中的水面上升到实验高度(标记处)时,关闭进水阀门。
(2)打开氮气瓶的减压阀,并调整该阀门使氮气出口压力为0.10MPa。
打开氮气的流量计,送入一定量的(每个流量计可采用0.05、0.1、0.15、0.2 Nm3/h的流量)提升气体。
在软件的实验条件中输入提升气体总流量。
(3)合上真空泵三相电源开关,对真空室抽真空。
当达到一定的真空度时,可以看到水被抽入到真空室中,且从上水管(有提升气体)流入到真空室,从下降管流入到钢包。
(4)调整真空室抽气阀门,使真空室的液面达到实验液面(标记处)。
当真空室液面过高时,关小真空室抽气阀门;当真空室液面过低时,开大真空室抽气阀门。
(5)当达到稳定态后,加入200g/1000ml浓度的NaCl溶液示踪剂,同时点击数据采集记录软件“运行”画面上的“开始”按钮,记录示踪剂浓度随时间的变化。
(6)当示踪剂浓度不再发生变化时,点击数据采集记录软件“运行”画面上的“停止”按钮。
(7)实验结束,先关闭真空泵三相开关,后关闭氮气瓶减压阀门,打开真空泵进气阀,破坏真空,使真空室的水流回钢包。
(8)对于教师专用版软件,点击“计算”按钮,计算得到混匀时间。
对于学生版专用软件,无此计算功能。
(9)点击软件上的“保存”按钮,将示踪剂浓度随时间变化的数据保存到文件中。
该文件以输入的文件名命名,保存在软件所在目录下的“Data”文件夹中。
4.3 注意事项
(1) 启动真空泵前,一定要检查真空泵油位是否正常,真空泵排气孔盖子是否打开。
(2) 在实验中,要注意真空室液面不能超过临界液面,以防止水被抽出真空室。
如果真
空室的液面过高时,可立即关闭真空室抽气阀和断开真空泵电源。
5 混匀时间计算
学生版的软件无混匀时间计算功能,可以根据软件记录的数据文件中的数据,按照以下方法编程或用Excel 软件自己计算。
时间/s
图2 实验测定的示踪剂浓度随时间的变化
实验测定的示踪剂浓度随时间的变化曲线如图1所示,在完全混匀时,示踪剂平均浓度的信号值为1mV ,如果定义达到完全混匀时示踪剂平均浓度的95%所需要的时间为混匀时间,则当示踪剂浓度进入到其平均值的±5%的范围且不再超出,这时所对应的时间就是所定义的混匀时间。
按此定义,在图1中过y 1=1+(1-95%)=1+0.05=1.05 mV 处作一条水平线;过y 2=1-(1-95%)=1-0.05=0.95 mV 处作一条水平线。
找出混匀曲线与这两条水平线相交点的最大时间,即为实验的混匀时间。
图1所示的混匀时间为14.5 s 。
6 编写报告
(1) 简述实验基本原理。
(2) 记录实验条件、数据。
(3) 依据实验测定的数据绘制使示踪剂浓度电压信号毫伏值与时间的关系曲线,并根据
混匀时间的定义(95%的混合度)给出每一条件下的混匀时间。
(4) 讨论操作条件对RH 精炼过程混匀时间的影响。
示踪剂浓度电压信号/m V。