23
Thực hành KTTP Nguyễn Văn Tường Lâm Bài 4: HẤP THU 1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Khảo sát đặc tính động lực học lưu chất và khả năng hoạt động của cột chêm bằng cách xác định: - Ảnh hưởng của vận tốc dịng khí và lỏng lên tổn thất áp suất (độ giảm áp) khi đi qua cột. - Sự biến đổi của hệ số ma sát cột khô f ck theo chuẩn số Reynolds (Re) của dịng khí v suy ra cc hệ thức thực nghiệm. - Sự biến đổi của thừa số liên hệ giữa độ giảm áp của dịng khí qua cột khô và qua cột ướt theo vận tốc dịng lỏng. - Giản đồ giới hạn khả năng hoạt động của cột (giản đồ ngập lụt và gia trọng). 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. Độ giảm áp của dịng khí Độ giảm áp P ck của dịng khí qua cột phụ thuộc vo vận tốc khối lượng G của dịng khí qua cột khơ (khơng cĩ dịng chảy ngược chiều). Khi dịng khí chuyển động trong các khoảng trống giữa các vật chêm tăng dần vận tốc thì độ giảm áp cũng tăng theo. Sự gia tăng này theo lũy thừa từ 1,8 đến 2,0 của vận tốc dịng khí. (1) Với n = 1,8 – 2,0 Khi cĩ dịng lỏng chảy ngược chiều, các khoảng trống giữa những vật chêm bị thu hẹp lại. Dịng khí do đó di chuyển khó khăn hơn vì một phần thể tích tự do giữa cc vật chm bị lượng chất lỏng chiếm cứ . Khi tăng vận tốc dịng khí ln, ảnh hưởng cản trở của dịng lỏng tăng đều đặn cho đến một trị số tới hạn của vận tốc khí, lúc đó độ giảm áp của dịng khí tăng vọt lên. Điểm ứng với trị số tới hạn của vận tốc khí này 1

bai 4 hap thu

Embed Size (px)

DESCRIPTION

báo cáo thực hành kỹ thuật thuật phẩm bài hấp thu

Citation preview

Thc hnh KTTPNguyn Vn Tng LmBi 4: HP THU1. MC CH TH NGHIMKho st c tnh ng lc hc lu cht v kh nng hot ng ca ct chm bng cch xc nh:- nh hng ca vn tc dng kh v lng ln tn tht p sut ( gim p) khi i qua ct.- S bin i ca h s ma st ct kh fck theo chun s Reynolds (Re) ca dng kh v suy ra cc h thc thc nghim.- S bin i ca tha s lin h gia gim p ca dng kh qua ct kh v qua ct t theo vn tc dng lng.- Gin gii hn kh nng hot ng ca ct (gin ngp lt v gia trng).

2. C S L THUYT2.1. gim p ca dng kh gim p Pck ca dng kh qua ct ph thuc vo vn tc khi lng G ca dng kh qua ct kh (khng c dng chy ngc chiu). Khi dng kh chuyn ng trong cc khong trng gia cc vt chm tng dn vn tc th gim p cng tng theo. S gia tng ny theo ly tha t 1,8 n 2,0 ca vn tc dng kh.

(1)Vin = 1,8 2,0Khi c dng lng chy ngc chiu, cc khong trng gia nhng vt chm b thu hp li. Dng kh do di chuyn kh khn hn v mt phn th tch t do gia cc vt chm b lng cht lng chim c . Khi tng vn tc dng kh ln, nh hng cn tr ca dng lng tng u n cho n mt tr s ti hn ca vn tc kh, lc gim p ca dng kh tng vt ln. im ng vi tr s ti hn ca vn tc kh ny c gi l im gia trng. Nu tip tc tng vn tc kh qu tr s ti hn ny, nh hng cn tr h tng gia dng lng v dng kh rt ln, Pc tng mau chng khng theo phng trnh (1) na. Dng lng lc ny chy xung cng kh khn, ct im lt.ng biu din log(Pc/Z) ( gim p sut ca dng kh qua mt dn v chiu cao ca phn chm trong ct) d kin nh trnh by trn hnh 1.

Hnh 1: nh hng ca G v L i vi gim p ca ct Pc2.2. H s ma st fck theo Rec khi ct khTr lc thp kh:

Trong : h - chiu cao lp m, mwo- vn tc pha kha - b mt ring, m2/m3 - xp, m3/m3k khi lng ring ca khng kh, kg/m3fck - h s ma sat ca dng chy qua lp ht, ph thuc vo Rek

Khi Rek40: 2.3. gim p Pc khi ct tS lin h gia gim p ct kh Pck v ct t Pc c th biu din nh sau:Pc = Pck(6)Do c th d kin fc = .fck (7)Vi: h s ph thuc vo mc xi ti ca dng lng L, kg/m2s.Leva ngh nh hng ca L ln nh sau: = 10L(8)haylog = L(9)Gi tr ty thuc vo loi, kch thc, cch thc sp xp vt chm (xp ngu nhin hay theo th t) v ln ca lu lng lng L. Th d vi vt chm l vng s Raschig 12,7 mm, chm ngu nhin, xp = 0,586; gi tr ca L t 0,39 n 11,7 kg/m2s v ct hot ng trong vng di im gia trng. = 0,084

Mt s ti liu cn biu din s ph thuc gia t s vi h s xi ti nh sau:

Khi A < 0,3 cho vt chm bng s c d < 30 mm, ta c:

(10)

(11)2.4. im lt ca ct chmKhi ct chm b ngp lt, cht lng chim tn b khong trng trong phn chm, cc dng chy b xo trn mnh lit, hin tng ny rt bt li cho s hot ng ca ct chm. Gi gi tr ca GL tng ng vi trng thi ny l GL*. 12

Hnh 2: Gin lt ca ct chm

Zhavoronkov kt lun rng trng thi ngp lt xy ra khi hai nhm s sau c s lin h nht nh vi nhau cho mi ct.

(12)

v (13)Vifck: h s ma st ct kh.v: vn tc di ca dng kh ngay trc khi vo ct, m/s.

: nht tng i ca cht lng so vi nc. , nu cht lng l nc th .Do s lin h gia 1, 2 trn gin log1 log2 s xc nh mt gin lt ca ct chm, phn gii hn hot ng ca ct chm di ng ny.3. S NGUYN L THIT BI-My thi kh1,2-Van iu chnh lu lng dng khII-Lu lng k dng kh3-Van x nc ng trong ng khIII-Ct chm 4,6-Van iu chnh lu lng dng lngIV-Bn cha 5-Van to ct lng ngn khV-Bm7-Van iu chnh mc nc trong ct chmVI- Lu lng k dng lng8-Van x nhanh khi lt ct chmD-lp m vng s Raschig 9-Van x y bn cha

4. X L S LIUCt thy tinh: ng knh d = 0,1 m.Chiu cao phn chm Z = 0,72 m.b mt ring a = 24.656 m2/m3, rng ca ct = 0,5885.Bng ct kh: L = 0 (lit/pht)4.1. s liu th nghimHngV(fit3/p)PCK (cmH2O)

S lnS nh

12.037.837

22.53836.5

33.038.536

43.538.835.2

54.039.535

64.539.935

Ct t L=4 (lt/pht)HngV(fit3/p)PCK (cmH2O)

S lnS nh

12.038.236.5

22.538.636

33.03935.5

43.539.635

54.040.134.5

64.540.933.8

HngV(fit3/p)PC (cmH2O)

S lnS nh

12.038.436.5

22.538.636

33.039.135.5

43.539.735

54.040.534.2

64.541.533

Tng t vi L=5 (lt/pht)

L=6 (lt/pht)HngV(fit3/p)PC (cmH2O)

S lnS nh

12.038.536

22.53935.6

33.039.735

43.540.834

54.041.932.5

64.543.531

L=7 (lt/pht)HngV(fit3/p)PC (cmH2O)

S lnS nh

12.038.935.9

22.539.635

33.040.634

43.542.132.5

54.043.631.2

64.545.229.5

L=8 (lt/pht)HngV(fit3/p)PC (cmH2O)

S lnS nh

12.039.935

22.540.933.7

33.042.132.5

43.543.931

54.046.129

64.55025

L=9 (lt/pht)HngV(fit3/p)PC (cmH2O)

S lnS nh

12.041.533.2

22.54431

33.046.428

43.547.826

54.05024.5

L=10 (lt/pht)HngV(fit3/p)PCK (cmH2O)

S lnS nh

1253.821

4.2 X l s liuTnh ct kh:Tnh GChn ct kh vn hnh nhit 500C : KK = 1,093 (kg/m3) =1,96.10-5 (kg/m.s) =0.585Tnh V

vi V=2 (fit3/p) S=d2/4=(x0.12x0.585/4=4.5922x10-3 (m2)

PCK = (s ln s nh)x10x9.81=(37.8 37)x10x9.81= 78.48 (N/m2)PCK/Z= 78.48/0.52=109 (N/m2.m)Tnh Re

Vi a= 24.656 (m2/m3)Tnh FCK

Tng t vi cc s sau ta c bng sauBng ct kh L=0 (lt/pht)

iVm3/sGPCKN/m2PCK/ZLog (PCK/Z)Log GRefCKLog fCKlogRe

10.0009430.22578.481092.037-0.6481593.9860.87-0.063.202

20.0011790.281147.15204.3752.31-0.5511990.7110.832-0.083.299

30.0014150.337245.25340.6252.532-0.4722387.4360.802-0.0963.378

40.0016510.393353.16490.52.691-0.4062784.1620.778-0.1093.445

50.0018870.449441.45613.1252.788-0.3483180.8870.757-0.1213.503

60.0021230.505480.69667.6252.825-0.2973577.6120.74-0.1313.554

Tnh ct tTa tnh cho bng L=4 (lt/pht) v cc bng sau ta tnh tng tChn ct t vn hnh 300CKK =1.165 (kg/m3) =1,86.10-5 (kg/m.s) =0.585Tnh V

V=2 (fit3/p)

V=2.5 (fit3/p)

V=3 (fit3/p)

V=3.5 (fit3/p)

V=4 (fit3/p)

V=4.5 (fit3/p)

Tnh GS=d2/4=(x0.12x0.585/4=4.5922x10-3 (m2)

Hng 1:

Hng 2:

Hng 3:

Hng 4:

Hng 5:

Hng 6:

Tnh PCHng 1 PC = (s ln s nh)x10x9.81=(38.2 36.5)x10x9.81= 166.77 (N/m2)Hng 2 PC = (s ln s nh)x10x9.81=(38.6 36.)x10x9.81= 255.06 (N/m2)Hng 3 PC = (s ln s nh)x10x9.81=(39 35.5)x10x9.81= 343.35 (N/m2)Hng 4 PC = (s ln s nh)x10x9.81=(39.6 35)x10x9.81= 451.26 (N/m2)Hng 5 PC = (s ln s nh)x10x9.81=(40.1 34.5)x10x9.81= 549.36 (N/m2)Hng 6 PC = (s ln s nh)x10x9.81=(40.9 33.8)x10x9.81= 696.51 (N/m2)

Tnh PC/ZHng 1 PC/Z= 166.77/0.52=231.625 (N/m2.m)Hng 2 PC/Z= 255.06 /0.52=354.25 (N/m2.m)Hng 3 PC/Z= 343.35/0.52=476.875 (N/m2.m)Hng 4 PC/Z= 451.26/0.52=626.75 (N/m2.m)Hng 5 PC/Z= 549.36/0.52=763 (N/m2.m)Hng 6 PC/Z= 696.51/0.52=967.375 (N/m2.m)

Tnh Re

Hng 1

Hng 2

Hng 3

Hng 4

Hng 5

Hng 6

Vi a= 24.656 (m2/m3)

Tnh FC

Hng 1

Hng 2

Hng 3

Hng 4

Hng 5

Hng 6

Hng 1

Hng 2

Hng 3

Hng 4

Hng 5

Hng 6

Ta c bng ct t L=4 (lt/pht)

iVm3/sGPCN/m2PC/ZLog(PC/Z)LogGRefCLog fClogRe

10.0009430.239166.77231.6252.365-0.6222084.5981.8490.2673.319

20.0011790.299255.06354.252.549-0.5242607.9281.4420.1593.416

30.0014150.359343.35476.8752.678-0.4453131.2581.1230.053.496

40.0016510.419451.26626.752.797-0.3783654.5880.994-0.0033.563

50.0018870.479549.367632.883-0.324177.9180.942-0.0263.621

60.0021230.539696.51967.3752.986-0.2684701.2481.0720.033.672

Tng t ta c bng L=5 (lt/pht)

iVm3/sGPCN/m2PC/ZLog(PC/Z)LogGRefCLog fClogRe

10.0009430.239186.39258.8752.413-0.6222084.5982.0660.3153.319

20.0011790.299255.06354.252.549-0.5242607.9281.4420.1593.416

30.0014150.359353.16490.52.691-0.4453131.2581.1550.0633.496

40.0016510.419461.07640.3752.806-0.3783654.5881.0160.0073.563

50.0018870.479618.03858.3752.934-0.324177.9181.060.0253.621

60.0021230.539833.851158.1253.064-0.2684701.2481.2840.1093.672

Tng t ta c bng L=6 (lt/pht)iVm3/sGPCN/m2PC/ZLog(PC/Z)LogGRefCLog fClogRe

10.0009430.239245.25340.6252.532-0.6222084.5982.7190.4343.319

20.0011790.299333.54463.252.666-0.5242607.9281.8860.2763.416

30.0014150.359461.07640.3752.806-0.4453131.2581.5080.1783.496

40.0016510.419667.08926.52.967-0.3783654.5881.470.1673.563

50.0018870.479922.141280.753.107-0.324177.9181.5810.1993.621

60.0021230.5391226.251703.1253.231-0.2684701.2481.8880.2763.672

Tng t ta c bng L=7 (lt/pht)iVm3/sGPCN/m2PC/ZLog(PC/Z)LogGRefCLog fClogRe

10.0009430.239294.3408.752.611-0.6222084.5983.2630.5143.319

20.0011790.299451.26626.752.797-0.5242607.9282.5520.4073.416

30.0014150.359647.46899.252.954-0.4453131.2582.1170.3263.496

40.0016510.419941.7613083.117-0.3783654.5882.0750.3173.563

50.0018870.4791216.441689.53.228-0.324177.9182.0860.3193.621

60.0021230.5391540.172139.1253.33-0.2684701.2482.3710.3753.672

Tng t ta c bng L=8 (lt/pht)iVm3/sGPCN/m2PC/ZLog(PC/Z)LogGRefCLog fClogRe

10.0009430.239480.69667.6252.825-0.6222084.5985.3290.7273.319

20.0011790.299706.329812.992-0.5242607.9283.9940.6013.416

30.0014150.359941.7613083.117-0.4453131.2583.080.4893.496

40.0016510.4191265.491757.6253.245-0.3783654.5882.7880.4453.563

50.0018870.4791677.512329.8753.367-0.324177.9182.8770.4593.621

Tng t ta c bng L=9 (lt/pht)iVm3/sGPCN/m2PC/ZLog(PC/Z)LogGRefCLog fClogRe

10.0009430.239814.231130.8753.053-0.6222084.5989.0260.9553.319

20.0011790.2991275.31771.253.248-0.5242607.9287.2110.8583.416

30.0014150.3591805.0425073.399-0.4453131.2585.9030.7713.496

40.0016510.4192138.582970.253.473-0.3783654.5884.7120.6733.563

Tnh ton ct ngp ltL(lit/phut)Hang V(fit3/p)PC (cmH2O)

S lnS nh

864.55025

9545024,5

102253.821

Ct V trong bng ngp lt tnh ging ct t:Vy hng 1 V= 0.000943 m3/sThng s nhit ph thuc vo cuc ct kh v ct t va tnh trn:Vy ta c:KK = 1.093 (kg/m3)=0.585g= 9.81 m/s2Lng =995.7 (kg/m3)fCK = 0.87

(vn tc ca dng kh qua ct)

(tit din ngang ca ct)

Tnh chun s th nht 1

log1 = -4.06 Tnh chun s th 2 2lt bng L=10(lt/p)L=10(lt/pht)= 10x10-3/60 = 1/6000 (m3/s)V= 0.000943K = 1.165 (kg/m3)Lng =995.7 (kg/m3)

Log2 = -2.218Tng t ta coL(lit/phut)Hanglog2log1

86-2.668-3.429

95-2.565-3.521

102-2.218-4.06

5. TH

6. BN LUNCh chy ca ct kh v ct t l ch chy tng.Ch chy ca ct ngp lt l ch chy ngp lt.H s ma st ca ct kh nh hn h s ma st ca ct t.Ct kh: lu lng dng kh vo ct tng th p sut dng kh qua ct cng tng.Ct t: lu lng dng kh t l thun vi p sut dng kh qua ct. thi ct ngp luc khng c cong nh thi chun co th do sai s trong qua trinh o

17