Bao Cao Thuc Hanh Ky Thuat Thuc Pham

BÀI THỰC HÀNH

MẠCH LƯU CHẤT – C6 MKII

I. MỤC ĐÍCH

Tìm hiểu về các dạng tổn thất áp suất xảy ra trong ống dẫn khi dòng chất lỏng không nén được chảy qua các ống, các loại khớp nối, van hay các thiết bị đo dùng trong mạng ống

Xác định ma sát của chất lỏng với thành ống trơn

Xác định trở lực cục bộ

Xác định ma sát của chất lỏng với thành ống bề mặt nhám

Đo lưu lượng bằng phương pháp chênh áp biến thiên

II. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM1. Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn Các bước tiến hành thí nghiệm cho ống số 8 (∅ 17.2)

Mở van 25.2, mở van 21, đóng các van còn lại trên mạng ống

Kiểm tra nguồn điện, bật công tắc bơm cho nước chảy vào trong mạng ống.

Thay đổi độ mở của van 25.2 năm lần, ứng với từng độ mở của van đo lưu lượng và tổn thất áp suất trên đường ống số 8

Các bước tiến hành thí nghiệm cho ống số 9 (∅ 10.9)







1






2. Xác định trở lực cục bộ Các bước tiến hành thí nghiệm cho van 20


Bậc công tắc bơm cho nước chảy vào mạng ống. Thay đổi độ mở của van 20 năm lần ở các độ mở khác nhau. Tiến hành đo lưu lượng (đo thể tích và thời gian), đo tổn thất áp suất qua van

Các bước tiến hành thí nghiệm cho van 21


Bậc công tắc bơm cho nước chảy vào mạng ống. Thay đổi độ mở của van 21 năm lần ở các độ mở khác nhau. Tiến hành đo lưu lượng (đo thể tích và thời gian), đo tổn thất áp suất qua van

Các bước tiến hành thí nghiệm cho độ thu 3


Bậc công tắc bơm cho nước chảy vào mạng ống. Thay đổi độ mở của van 25.4 năm lần ở các độ mở khác nhau. Tiến hành đo lưu lượng (đo thể tích và thời gian), đo tổn thất áp suất qua van

Các bước tiến hành thí nghiệm cho đột mở 16



2

Các bước tiến hành thí nghiệm cho nối chữ T13



Các bước tiến hành thí nghiệm cho co nối 900



3. Xác định ma sát chất lỏng qua ống thành nhám Các bước tiến hành thí nghiệm cho ống 7


Bậc công tắc bơm cho nước chảy vào mạng ống. Thay đổi độ mở của van 25.1 năm lần ở các độ mở khác nhau. Tiến hành đo lưu lượng (đo thể tích và thời gian), đo tổn thất áp suất qua ống 7

4. Xác địnhlưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn, ống Ventury và ống pitto

Các bước tiến hành thí nghiệm cho ống màng chắn và ống Ventury


Bậc công tắc bơm cho nước chảy vào mạng ống. Thay đổi độ mở của van 25.2 năm lần ở các độ mở khác nhau. Tiến hành đo lưu lượng (đo thể tích và thời gian), đo tổn thất áp suất qua màng chắn và ống Ventury

Các bước tiến hành thí nghiệm cho ống pitto


Bậc công tắc bơm cho nước chảy vào mạng ống. Thay đổi độ mở của van 25.1 năm lần ở các độ mở khác nhau. Tiến hành đo lưu lượng (đo thể tích và thời gian), đo tổn thất áp suất qua ống pitto

3

III. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ SỬ LÝ SỐ LIỆU1. Kết quả thí nghiệm Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn

STT Đường kính ống (mm)

Thể tích(ml)

Thời gian(s)

Lưu lượng (m3/s)*103

Tổn thất áp suất thực tế

(mH2O)1

17.2

620 1,11 0,56 23,3422 670 1,22 0,55 23,3313 800 1,48 0,54 23,344 760 1,49 0,51 23,345 740 1,54 0,48 23,341

10.9

660 1,66 0,40 21,642 700 1,9 0,37 21,623 700 1,95 0,36 21,484 660 1,87 0,35 21,025 690 2,03 0,34 20,581

7.7

730 2,70 0,27 13,682 740 2,74 0,27 13,413 690 2,65 0,26 14,5494 730 3,04 0,24 16,1535 710 3,55 0,20 17,161

4.5

450 6,24 0,07 22,582 400 5,53 0,07 22,573 420 5,82 0,07 22,524 480 6,44 0,07 22,525 460 6,42 0,07 22,4

4


STTVị trí Thể tích

(ml)Thời gian

(s)


Đường kính ống

(mm)

Tổn thất áp suất thực tế (mH2O)

1

Van 20

620 1,6 0,39 17,2 20,762 640 1,76 0,36 17,2 25,843 780 1,98 0,39 17,2 25,894 740 1,82 0,41 17,2 25,885 700 1,73 0,40 17,2 25,831

Van 21

700 1,50 0,47 17,2 22,692 740 1,44 0,51 17,2 22,693 700 1,39 0,50 17,2 22,664 680 1,41 0,48 17,2 22,555 730 1,61 0,45 17,2 22,271

Đột thu 3

700 2,12 0,33 7,7 9,252 700 2,19 0,32 7,7 9,053 650 2,10 0,31 7,7 18,114 650 2,32 0,28 7,7 17,075 530 2,21 0,24 7,7 15,371

Đột mở 16

630 2,28 0,28 7,7 3,22 580 2,16 0,27 7,7 2,653 700 2,65 0,26 7,7 0,074 580 2,54 0,23 7,7 7,025 420 3,14 0,13 7,7 12,621

Nối T13

750 1,55 0,48 17,2 21,332 700 1,51 0,46 17,2 21,093 700 1,29 0,54 17,2 21,024 730 1,49 0,49 17,2 21,035 680 1,32 0,52 17,2 21,031

Co 900

710 1,54 0,46 17,2 0,762 660 1,50 0,44 17,2 0,433 750 1,88 0,40 17,2 0,934 650 2,10 0,31 17,2 1,875 310 2,38 0,13 17,2 3,2

5

Xác định ma sát chất lỏng qua thành ống nhám

STT Đường kính ống (mm)

Thể tích(ml)

Thời gian(s)



(mH2O)1

17.2

700 1,65 0,42 4,292 690 1,93 0,36 14,773 340 3,63 0,09 22,524 100 5,37 0,02 22,415 60 10,26 0,01 22,43

Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn. Ventury và ống pitto

STT Thể tích(ml)

Thời gian(s)



(mH2O)

Chênh lệch áp suất (mH2O)

Màng chắn1 720 1,56 0,46 0,63 0,1782 700 1,62 0,43 0,91 0,1563 680 1,69 0,40 1,64 0,1354 580 1,97 0,29 2,62 0,0715 360 3,48 0,10 3,74 0,008

Ống Ventury1 720 1,56 0,46 0,59 0,0712 700 1,62 0,43 0,34 0,0623 680 1,69 0,40 1,41 0,0544 580 1,97 0,29 2,57 0,0285 360 3,48 0,10 3,37 0,003

Ống pitto1 720 1,56 0,46 0,742 700 1,62 0,43 0943 680 1,69 0,40 1,914 580 1,97 0,29 2,755 360 3,48 0,10 3,73

6

2. Xử lý số liệu Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn

STT Đường kính ống

(mm)

Vận tốc dòng chảy (m/s)

Re Hệ số ma sát


Tổn thất áp suất (lý

thuyết)(mH2O)

1

17.2

2,41 41,45 1,54 23,342 26,572 2,37 40,76 1,57 23,331 26,133 2,33 40,08 1,60 23,34 25,694 2,20 37,84 1,69 23,34 24,265 2,07 35,60 1,80 23,34 22,821

10.9

4,29 46,76 1,37 21,64 117,782 3,97 43,27 1,48 21,62 109,003 3,86 42,07 1,52 21,48 105,984 3,75 40,88 1,57 21,02 102,965 3,65 39,79 1,61 20,58 100,211

7.7

5,80 44,66 1,43 13,68 319,102 5,80 44,66 1,43 13,41 319,103 5,59 43,04 1,49 14,549 307,554 5,16 39,73 1,61 16,153 283,895 4,30 33,11 1,93 17,16 236,571

4.5

4,40 19,80 3,23 22,58 708,782 4,40 19,80 3,23 22,57 708,783 4,40 19,80 3,23 22,52 708,784 4,40 19,80 3,23 22,52 708,785 4,40 19,80 3,23 22,4 708,78

Ta có vận tốc dòng chảy: ω = Q(lư u l ượ ng)

F (ti ế t di ệ n củ a ố ng)

Hệ số Re: Re = ρ .ω .d td

μ

Trong đó : ρvà μ là khối lượng riêng và độ nhớt của nước

ω là tốc độ dòng chảy

d td là đường kính ống

Do hê số Re < 2320 nên hê số ma sát : γ = 64Re

7

Từ hệ số ma sát ta có thể xác định được lượng tổn thất ma sát theo lý thuyết là:

hms=γ . L. w2

D .2 . g trong đó : L và D lần lượt là chiều dài và đường kính của ống, m

g là gia tốc trọng trường

8


STTVị trí

Đường kính ống

(mm)

Vận tốc dòng chảy

(m/s)Áp suất

động (mH2O)

Hệ số trở lực cục

bộ


1

Van 20

17,2 1,68 0,14 148,29 20,762 17,2 1,55 0,12 215,33 25,843 17,2 1,68 0,14 184,93 25,894 17,2 1,77 0,16 161,75 25,885 17,2 1,72 0,15 172,20 25,831

Van 21

17,2 2,02 0,21 108,05 22,692 17,2 2,20 0,25 90,76 22,693 17,2 2,15 0,24 94,42 22,664 17,2 2,07 0,22 102,50 22,555 17,2 1,94 0,19 117,21 22,271

Đột thu 3

7,7 7,09 2,56 3,61 9,252 7,7 6,88 2,41 3,76 9,053 7,7 6,66 2,26 8,01 18,114 7,7 6,02 1,84 9,28 17,075 7,7 5,16 1,36 11,30 15,371

Đột mở 16

7,7 6,02 1,84 1,74 3,22 7,7 5,80 1,72 1,54 2,653 7,7 5,59 1,59 0,04 0,074 7,7 4,94 1,24 5,66 7,025 7,7 2,79 0,40 31,55 12,621

Nối T13

17,2 2,07 0,22 96,95 21,332 17,2 1,98 0,20 105,45 21,093 17,2 2,33 0,28 75,07 21,024 17,2 2,11 0,23 91,43 21,035 17,2 2,24 0,26 80,88 21,031

Co 900

17,2 1,98 0,20 3,80 0,762 17,2 1,89 0,18 2,39 0,433 17,2 1,72 0,15 6,20 0,934 17,2 1,33 0,09 20,78 1,875 17,2 0,56 0,02 160,00 3,2

Vận tốc dòng chảy ta tính tương đương theo các tính của các ông trơn

Áp suất động được xác định bằng cách: pđ=ω2

2. g

9

Từ đó ta có thể xác định được hệ số trở lực cục bộ:

ε=∆ ptt

pđ

Trong đó ∆ ptt là tổn thất áp suất thực tế ( đo được trên máy)

pđ áp suất động ta vừa tính ngay trên

Xác định tổn thất ma sát chất lỏng qua ống thành nhám

STT Đường kính ống

(mm)

Vận tốc dòng chảy (m/s)

Re Hệ số ma sát


Tổn thất áp suất lý

thuyết (mH2O)

1

17.2

1,81 31,13 2,06 4,29 19,962 1,55 26,66 2,40 14,77 17,093 0,39 6,71 9,54 22,52 4,304 0,09 1,55 41,34 22,41 0,995 0,04 0,69 93,02 22,43 0,44

Cách tính các thông số tương tự như tính đối với thành ống trơn

10

Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn. ống Ventury, ống pitto

STT Lưu lượng (thực tế)

(m3/s) *103

Lưu lượng (lý thuyết)(m3/s)*103


(mH2O)

Chênh lệch áp suất (mH2O)

Màng chắn1 0,46 0,49 0,63 0,1782 0,43 0,46 0,91 0,1563 0,40 0,42 1,64 0,1354 0,29 0,31 2,62 0,0715 0,10 0,11 3,74 0,008

Ống Ventury1 0,46 0,77 0,59 0,0712 0,43 0,72 0,34 0,0623 0,40 0,67 1,41 0,0544 0,29 0,49 2,57 0,0285 0,10 0,17 3,37 0,003

Ống pitto1 0,46 0,742 0,43 0943 0,40 1,914 0,29 2,755 0,10 3,73

Ta tính chênh lệch áp suất dựa vào công thức sau:

Q=C . ω. A=C .π d2

4.√ 2.g .∆ p

1−β4 =C . K . ∆ p

Trong đó: C là hệ số hiệu chỉnh, C=0.98 cho ống Ventury, C=0.62 cho màng chắn

β chính là tỷ số của đường kính trong trên đường kính ngoài của ống

A là tiết diện ống lớn

∆ p là chênh lệch áp trong cột

Q chính là lưu lượng ta đo được trên máy

11

Để tính được lưu lương lý thuyết trước hết ta phải tính được sự chênh lệnh áp lý thuyết theo công thức sau:

∆ p¿=ω2

2. g

Sau khi có được chênh lệch áp lý thuyết từ đó ta tính ngược lại lưu lượng theo công thức sau:

Q=C . ω. A=C .π d2

4.√ 2.g .∆ p

1−β4 =C . K . ∆ p

IV. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT

Thông qua các số liệu thu được từ thí nghiệm thực tế, ta thấy có một sự sai số đối với các thông số đó khi tính trên công thức lý thuyết.

Nguyên nhân dẫn đến sự sai số đó có thể là do các nguyên nhân sau:

Do thiết bị làm thí nghiệm Do người tiến hành thí nghiệm Các điều kiện khách quan của môi trường xung quanh như là : nhiệt độ, độ ẩm

của phòng thí nghiệm.

Ngoài ra thì việc tính toán lưu lượng bằng thủ công và lưu lượng xác định được trên máy cũng đã có một sự sai số không nhỏ.

BÀI THỰC HÀNH

GHÉP BƠM – FM51

I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

Khảo xác và tìm các đặc tuyến của bơm

Khảo xác và xây dựng đồ thị tìm điểm làm việc của bơm ly tâm

II. NGUYÊN TẮC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM1. Thí nghiệm 1: khảo sát 1 bơm

12

Mở van hút bơm 1, khóa các van còn lại, bật công tắc bơm 1, điều chỉnh lưu lượng 9 lần, đọc và ghi kết quả vào bảng 1.

2. Thí nghiệm 2: ghép 2 bơm nối tiếpMở hoàn toàn van hút bơm 1, bơm 2 sao cho nước từ bơm 1 vào được bơm 2, bật công tắc 2 bơm, điều chỉnh lưu lượng 9 lần, đọc và ghi lại kết quả vào bảng 2.

3. Thí nghiêm 3: ghép 2 bơm song songMở hoàn toàn van hút bơm 1, bơm 2, khóa van nối giữa 2 bơm, bật công tắc 2 bơm, điều chỉnh lưu lượng 9 lần, đọc và ghi lại kết quả vào bảng 3.

III. KẾT QUẢ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU1. Kết quả

Thí nghiệm 1: Khảo sát hệ 1 bơm

STTChế độ tốc độ bơm (%)

Áp suất hút Ph (kPa)

Áp suất đẩy Pđ(kPa)

Lưu lượng Q (l/s)

1 100% 0 27.579 0.1172 100% 0 20.684 0.1673 100% 0 13.790 0.2174 100% 0 6.895 0.2675 100% 0 0 0.3176 100% 3.33 0 0.3677 100% 3.33 0 0.4178 100% 6.67 0 0.4679 100% 10 0 0.567

13

Thí nghiệm 2: ghép 2 bơm nối tiếp



Áp suất đẩy Pđ(kPa)


1 100% 0 158.579 0.1172 100% 0 144.790 0.1673 100% 0 131.000 0.2174 100% 0 124.106 0.2675 100% 0 110.316 0.3176 100% 0 96.527 0.3677 100% 3.33 89.632 0.4178 100% 6.67 75.842 0.4679 100% 10 48.263 0.567

Thí nghiệm 3: ghép 2 bơm song song



Áp suất đẩy 2 bơm Pđ(kPa)


1 100% 0 48.263 0.1172 100% 0 41.369 0.1673 100% 0 34.474 0.2174 100% 0 27.579 0.2675 100% 0 27.579 0.3176 100% 0 20.684 0.3677 100% 3.33 20.684 0.4178 100% 6.67 13.789 0.4679 100% 10 0 0.567

2. Xử lý số liệuDựa trên các công thức tính toán đã học ở phần lý thuyết tiến hành tính toán các đại lượng và trình bày kết quả tính toán ở các thí nghiệm theo bảng dưới đây:

STT Q (m3/s) *103

Htp (mH2O) N (W)

1 0.117 16,205 18,6002 0.167 14,799 24,2453 0.217 13,394 28,5124 0.267 12,691 33,2415 0.317 11,285 35,0956 0.367 9,880 35,5697 0.417 8,837 36,152

14

8 0.467 7,091 32,4879 0.567 3,940 21,918

Thí nghiệm 2:

STTQ (m3/s)

*103 Htp (mH2O) N (W)

1 0.117 2,851 18,6002 0.167 2,148 24,2453 0.217 1,446 28,5124 0.267 0,743 33,2415 0.317 0,040 35,0956 0.367 -0,299 35,5697 0.417 -0,299 36,1528 0.467 -0,640 32,4879 0.567 -0,979 21,918

Thí nghiệm 3:

STT Q (m3/s) *103

Htp (mH2O) N (W)

1 0.117 4,960 5,6932 0.167 4,257 6,9743 0.217 3,554 7,5664 0.267 2,851 7,4685 0.317 2,851 8,8676 0.367 2,148 7,7357 0.417 1,809 7,4008 0.467 0,766 3,5089 0.567 -0,979 -5,448

IV. BÀN LUẬN VÀ NHẬN XÉT

Vì lí do là vào bữa nhóm chúng em thực hành thì dung cụ thiết bị thực hành đã bị hỏng. nhóm chúng em phải tiến hành thí nghiệm trên một thiết bị khác nên số liệu thu được có thể bị sai hoặc khác biết so với việc tiến hành trên thiết bị ban đầu.

Chúng em chỉ tiến hành thí nghiệm trên 1 chế độ làm việc của bom (100%) nên không thể so sánh được sự khác biệt khi các bơm vận động ở các chế độ khác nhau.

Ngoài ra thì chúng em cũng không thể xác định được nhiều giá trị theo như yêu cầu của bài thí nghiệm như là:

Giá trị của Hv: năng lượng cần thiết để khắc phục chiều cao của hai mặt cắt

15

Giá trị của E (%): hiệu suất hoạt động của bơm. Giá trị Pm

BÀI THỰC HÀNH

CÔ ĐẶC - KẾT TINH


Giúp sinh viên hiểu rõ hơn về quá trình và thiết bị cô đặc

Tính toán cân bằng vật chất và cân bằng năng lượng để xác định các thông số cần

thiết

Giúp sinh viên vận hành chính xác thiết bị, đo đạc các thông số của quá trình và thiết

bị

Xác định năng suất và hiệu suất cuối cùng

Đánh giá quá trình hoạt động gián đoạn

II. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

Chuẩn bị lượng dung dịch loãng để cô đặc

Cho 8lit dung dịch đồng sunfat vào nồi đun

Cho dung dịch còn lại vào thùng chứa

Đặc ống cấp bơm định lượng vào thùng chứa

Kích hoạt bộ gia nhiệt, điều chỉnh công suất nhiệt lên 100%

Cấp nước cho thiết bị ngưng tụ ECH1 với lưu lượng theo yêu cầu của giáo viên hướng

dẫn bằng cách mở van 9, sau đó van 6.

Đóng van 1

16

Đến khi sôi:

o Mở van xả đáy, lấy 1 ít mẫu đo nồng độ dung dịch

o Mở van VP1

o Giảm nhẹ công suất bộ gia nhiệt để giữ ổn định nhiệt độ hiệu số giữa TI3 và TI5

(đầu vào và đầu ra chất tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ)

Khi bộ chứa nước ngưng đầy

o Tháo dung môi bằng van 5

o Mở van xả đáy lấy 1 ít mẫu đo nồng độ dung dịch

III. KẾT QUẢ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU

1. Bảng kết quả

Thời gian

(phút)

W1

(W)

TI1

(0C)

TI3

(0C)

TI5

(0C)

Vdm

(lít)

Nồng độ

(g/l)

Đặc điểm

0 2000 30.1 29.2 29.2 0 2.28 Gia nhiệt

16 2000 96.5 29.2 29.2 0 2.28

19 1500 98.3 29.6 29.9 0 2.28

Bốc hơi

28 1500 99.8 29.6 32.4 0 2.54

38 1500 99.8 29.6 32.9 0 2.78

48 1500 99.9 29.6 33.1 0 3.09

58 1500 99.9 29.6 33.2 0 3.15

68 1500 99.9 29.6 33.2 0 3.32

78 1500 99.9 29.6 33.2 0 3.44

88 1500 99.9 29.6 33.5 0 3.60

93 1600 99.9 29.6 33 2 3.60 Kết thúc

2. Xử lý số liệu

Cân bằng vật chất

x= C100+C

17

x '= 100100+C

=1−x

x: nồng độ dung dịch

x ': nồng độ dung môi

C = g chất tan trong 100g=100ml dung môi

mđ mc xđ xđ' xc xc

' mctan

(g)

mdm

(g)

6273 1396 0,178 0,882 0,281 0,719 1335 4932

Nồng độ đầu CM = 2,28 g/l = 2,28/160=0,01425 (mol/l)

xđ=C %=CM .M

10. d=0,01425∗160

10∗1,25=0,182

xđ' =1−xđ=1−0,182=0,818

Nồng độ cuối CM = 3,6 (g/l) = 3,6/160 = 0,0225 (mol/l)

xc=CM . M

10. d=0,0225∗160

10∗1,25=0,288

xc' =1−xc=1−0,288=0,712

Khối lượng chất tan: mct=xđ∗V∗dct=0,182∗6∗1,25=1,365 kg

Khối lượng dung môi: mdm=xđ' ∗V∗dnuoc=0,818∗6∗1=4,908 kg

Khối lương dung môi: mđ=mct +mdm=1,335+4,932=6,267 kg

Cân bằng vật chất cho quá trình cô đặc:

Đối với chất tan:

mđ∗xđ=mc∗xc

mc=mđ∗xđ

xc

=6,273∗0,1820,288

=3,964 kg

Đối với dung môi:

mđ∗xđ' =mc∗xc

' +mng t ụ

mng t ụ=mđ∗xđ' −mc∗xc

' =6,273∗0,818−3.964∗0,712=2,3009 kg

18

Cân bằng năng lượng

Nhiệt nồi

đun (J)

Nhiệt đun

nóng (J)

Nhiệt bay

hơi (J)

Ts Te Q2 (J)

8880000 1425439,456 6492612 33 29,6 441204400

Nhiệt lương của thiết bị ngưng tụ cung cấp trong suốt quá trình cô đặc là:

Q2=V . ρ .C (t s−t e) . τ

Trong đó: V là lưu lượng nước vào của thiết bị ngưng tụ, V= 200 l/h

ρ là khối lượng riêng của nước, ρ = 1000 kg/m3

C nhiệt dung riêng của nước, C = 4186J/kg.0C

t s−t e chênh lệch nhiệt độ của nước ra và vào.

Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình đun nóng là:

Qđ n=W 1 . τ1

Trong đó:

W 1 là công suất nhiệt cung cấp cho quá trình đun nóng. W = 2000 (W)

τ1 là thời gian cần thiết để dung nóng dung dịch đến nhiệt bay hơi. τ

=16 (phút)

Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình bay hơi là:

Qbh=W 2 . τ2

Trong đó:

W2 là công suất cung cấp cho quá trình bay hơi. W = 1500 (W)

τ 2 là thời gian cần thiết để dung dich bay hơi. τ 2 = 72 (phút)

19

Nhiệt lương cung cấp thêm cho quá trình kết thúc là:

Qkt=W 3 . τ3

Trong đó :

W2 là công suất cung cấp cho quá trình bay hơi. W = 1600 (W)

τ3 là thời gian cần thiết để dung dich bay hơi. τ 2 = 5 (phút)

Từ đó ta có nhiệt độ của nồi đun là:

Q1=Qđ n+Qbh

Nhiệt đun nóng:

Qđun nóng=mđ∗C∗∆ t=(m¿¿ct∗C ct+mdm∗Cdm)∗∆ t ¿

Trong đó:

C ctvà Cdm lần lượt là nhiệt dung riêng của chất tan và dung môi

C ct=615,8125J

kg . K

Cdm=4186J

kg . K

Nhiệt bay hơi:

Qbay h ơ i=mđ∗R

Trong đó

R là nhiệt hóa hơi của dung môi (nước), R = 1036 kJ/kg

20

IV. BÀN LUẬN VÀ NHẬN XÉT

Từ các thông số nồng độ đầu và nồng độ sau, dựa vào phương trình cân bằng vật chất

ta có thể tìm được khối lượng ban đầu và sau khi cô đặc của dung dịch.

Từ khối lượng đầu và cuối của dung dịch ta có thể tìm được khối lượng nước đã ngưng

tụ dựa vào phương trình cân bằng vật chất thứ hai.

Tuy nhiên trong quá trình tiến hành thí nghiệm thì vẫn có sai số là do:

Lương dung dịch ban đầu chúng ta chung đo chính xác thể tích của nó

Sai số do dụng cụ và thiết bị

Cách tiến hành chưa thực sự chính xác

Các thông số tra bang lấy với các giá trị gần đúng

BÀI THỰC HÀNH

SẤY ĐỐI LƯU – IC106D


Khảo sát quá trình sấy đối lưu vật liệu là giấy lọc trong thiết bị sấy bằng không khí

được đun nóng nhằm:

o Xác định đường cong sấy

o Xác định đường cong tốc độ sấy

o Giá trị độ ẩm tới hạn, tốc độ sấy đẳng tốc, hệ số sấy

Khảo sát sự biến đổi thông số không khí ẩm và vật liệu sấy của qua1 trình sấy lý thuyết

Xác định không khí khô cần sử dụng và lượng nhiệt cần thiết cho quá trình sấy lý

thuyết

So sánh và đánh giá sự khác nhau giữa quá trình sấy thực tế và quá trình sấy lý thuyết

21

II. NGUYÊN TÁC TIẾN HÀNH

1. Thí nghiệm 1: xây dựng đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy

Bậc công tắc tổng

Làm ẩm đều các tờ vật liệu

Kiểm tra thiết bị sấy đổ nước vào chỗ đo nhiệt độ bầu ướt

Điều chỉnh tốc độ quạt ở mức 3 bật công tắc quạt

Cài đặt mức độ điện trở ở mức 6, bật công tắc điện trở để gia nhiệt

Khi thiết bị sấy hoạt động ổn định ( nhiệt độ bầu khô không đổi) khoảng 10 phút, mở

cửa phòng sấy, đặt nhẹ nhàng các tờ giấy lọc lên giá đỡ, đóng cửa phòng sấy

Ghi nhận các giá trị: chỉ số cân khối lượng vật liệu ban đầu, nhiệt độ bầu khô, nhiệt độ

bầu ướt, của không khí trong phòng sấy tại thời điểm ban đầu.

Tăng mức điện trở lên mức 8, tiến hành sấy thêm khoảng 30 phút, ghi nhận chỉ số cân

khối lượng Gk

Ngừng thiết bị: chuyển các nút điều chỉnh về vị trì 0, đóng công tắc quạt và điện trở

gia nhiệt

2. Thí nghiệm 2: cân bằng vật chất và cân bàng năng lượng cho quá trình sấy

Bật công tắc tổng

Làm ẩm đều các tờ vật liệu

Kiểm tra thiết bị sấy: đổ nước vào chỗ đo nhiệt độ bầu ướt

Điều chỉnh tốc độ quạt ở nút điều chỉnh tốc độ lần lượt là 4 và 6 theo yêu cầu thí

nghiệm, bậc công tắc quạt.

22

Cài đặt mức điện trờ là 6 và 8 theo yêu cầu thí nghiệm, bậc công tắc điển trở để gia

nhiệt.

Ghi nhận các giá trị: chỉ số cân khối lượng ban đầu, nhiệt độ bầu khô, nhiệt độ bầu

ướt, tốc độ chuyển động không khí trong phòng sấy tại thời điểm ban đầu.

Sau thời gian 15 phút ghi nhận các giá trị: chỉ số cân khối lượng vật liệu sau sấy, nhiệt

độ bầu khô, bầu ướt, tốc độ chuyển động của không khí trong phòng sấy

Ngừng thiết bị: chuyển các nút điều chỉnh về trạng thái 0, đóng công tắc điện trở và

công tắc quạt.

III. KẾT QUẢ VÀ XỬLÝ SỐ LIỆU

1. Kết quả

a. Thí nghiệm 1

Lần đo Thời gian

(phút)

G

(g)

tư

(0C)

tk

(0C)

1 0 0,1218 28 32

2 2 0,1198 34 35

3 4 0,1182 34 35

4 6 0,1164 34 35

5 8 0,1144 34 35

6 10 0,1130 34 35

7 12 0,1118 34 35

8 14 0,1100 34 35

9 16 0,1092 34 35

10 18 0,1078 34 35

11 20 0,1064 34 35

12 22 0,1048 34 35

13 24 0,1040 34 35

14 26 0,1030 34 35

23

15 28 0,1022 34 35

16 30 0,1016 34 35

17 32 0,1004 34 35

18 34 0,0994 34 35

19 36 0,0990 34 35

20 38 0,0984 34 35

21 40 0,0980 34 35

22 42 0,0972 34 35

23 44 0,0964 34 35

24 46 0,0958 34 35

25 48 0,0948 34 35

26 50 0,0948 34 35

27 52 0,0942 34 35

28 54 0,0934 34 35

29 56 0,0930 34 35

30 58 0,0924 34 35

31 60 0,0922 34 35

32 62 0,0914 34 35

33 64 0,0914 34 35

34 66 0,0910 34 35

35 68 0,0904 34 35

36 70 0,0900 34 35

37 72 0,0900 34 35

38 74 0,0896 34 35

39 76 0,0894 34 35

40 78 0,0892 34 35b. Thí nghiệm 2

Lần

đo

Điện

trở

Quạt Điểm 0 Điểm 1 Điểm 2 Gđ (g) Gc

(g)

Wk

(m/s)tư tk tư tk tư tk

24

(0C) (0C) (0C) (0C) (0C) (0C)

1 6 6 28 32 28 35 36 38 0,1184 0,1058 1,862 8 6 28 32 30 40 40 44 0,119 0,104 1,893 8 4 28 32 31 38 40 42 0,1214 0,1054 2,33

2. Xử lý kết quả

Bảng 1

Lần đo τ (s) X i N ¿ N tn

1 0 38,4091 914,877 31,99482 120 36,1364 457,438 25,59643 240 34,3182 457,438 28,79634 360 32,2727 457,438 31,99485 480 30 457,438 22,39656 600 28,4091 457,438 19,19667 720 27,0455 457,438 28,79638 840 25,0000 457,438 12,79829 960 24,0909 457,438 22,396510 1080 22,5000 457,438 22,396511 1200 20,9091 457,438 25,596412 1320 19,0909 457,438 12,798213 1440 18,1818 457,438 15,996714 1560 17,0455 457,438 12,798215 1680 16,1364 457,438 9,5997216 1800 15,4545 457,438 19,196617 1920 14,0909 457,438 15,998118 2040 12,9545 457,438 6,398419 2160 12,5000 457,438 9,5983120 2280 11,8182 457,438 6,3998121 2400 11,3636 457,438 12,798222 2520 10,4545 457,438 12,796823 2640 9,5455 457,438 9,5997224 2760 8,8636 457,438 15,996725 2880 7,7273 457,438 026 3000 7,7273 457,438 9,5983127 3120 7,0455 457,438 12,798228 3240 6,1364 457,438 6,3998129 3360 5,6818 457,438 9,5983130 3480 5,0000 457,438 3,19991

25

31 3600 4,7727 457,438 12,798232 3720 3,8636 457,438 033 3840 3,8636 457,438 6,398434 3960 3,4091 457,438 9,5983135 4080 2,7273 457,438 6,3998136 4200 2,2727 457,438 037 4320 2,2727 457,438 6,398438 4440 1,8182 457,438 3,1999139 4560 1,5909 457,438 040 4680 1,5909 457,438 0

Bảng 2

Thông số Giá trị Thông số Giá trị

X k (% ) N ¿ (%/h) 468,874

X cb (%) 1,5909 N tn(%/h) 12,95807

Pb (mmHg) 39,700 K (1/h) 0,607266

Ph (mmHg) 38,675 τ1 (h) 1,194608

α m( kg

m2. h. mmHg) 0,1889 τ 2 (h) 7.483

Jm(kg/m2.h) 0,19362 τ (h) 8,678

Bảng 3

Điểm 0 Điểm 1 Điểm 2

Lần đo Y

(kg/kgkkk)

H

(kJ/kgkkk

)

Y

(kg/kgkkk)

H

(kJ/kgkkk

)

Y

(kg/kgkkk)

H

(kJ/kgkkk)

1

2

26

3

Bảng 4

Lần đo X đ

(kg/kg)

X c

(kg/kg)

W

(kg)

Lý thuyết Thực tế

Llt (kg) Qlt (kJ) Ltn (kg) Qtn (kJ)

1

2

3

IV. ĐỒ THỊ

Đường cong sấy

0 10 20 30 40 50 60 70 80 9005

1015202530354045

Xi

Đường cong tốc độ sấy

27

8 10 12 14 16 18 20 22 24 2612.796

12.7965

12.797

12.7975

12.798

12.7985

Series2

V. NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN

28

BÀI THỰC HÀNH

KHẢO SÁT CHẾ ĐỘ CỘT CHÊM (THÁP ĐỆM) – IC131D

1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM- Khảo sát đặc tính động lực học lưu chất và khả năng hoạt động của tháp

đệm bằng cách xác định:- Ảnh hưởng của vận tốc khí và lỏng lên độ giảm áp suất của dòng khí qua

cột- Sự biến đổi của hệ số ma sát fck trong cột theo chuẩn số Reynolds Rec của

dòng khí và suy ra các hệ thức thực nghiệm.- Sự biến đổi của thừa số σ liên hệ giữa độ giảm áp của dòng khí khi cột khô

và khi cột ướt với vận tốc dòng lỏng.2. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

Mở van nguồn nước cho nước vào trong bình chứa ( khóa van xả đáy bình tháp)Mở hoàn toàn các van điều chỉnh lưu lượng lỏng, van điều tiết, khóa van xả đáy tháp.Mở bơm lỏng đến khi nước qua van điều tiết chảy ngược vào bình chứa thì ngừng bơm và khóa van điều tiết hoàn toàn.Khóa van bộ ghi lưu lương CO2, mở van bộ ghi lưu lượng không khí, sau đó mở máy nén để lượng khí vào tháp nhằm thổi hết lượng nước còn đọng tron các khe của vật đệm. Sau khoảng thời gian 5 phút, chuẩn bị làm thí nghiệm khi cột khô.2.1 Đo độ giảm áp khi cột khô

Khóa dần van bộ ghi lưu lượng không khí để thay đổi lượng khí qua cột.

Ứng với 6 giá trị lưu lượng khí đọc 6 giá trị Δ Pck trên áp kế chữ “U” trên áp kế thủy ngân. Lưu ý điều chỉnh lưu lượng từ mức cao xuống thấp để đảm bảo điều kiện làm việc của máy nén.Sau khi tiến hành xong thí nghiệm cột khô tắt máy nén.

2.2 Đo độ giảm áp của dòng khí khi cột ướtMở van bơm, van điều tiết ( kiểm tra van xả đáy tháp ở điều kiện khóa)Bật bơm lỏng, điều chỉnh van điều chỉnh lưu lượng lỏng để giữ lưu lượng lỏng không đổi qua lưu lượng kế vào cột ứng với giá trị trong bảng số liệu.Mở van ghi lưu lượng không khí, mở máy nén để đưa không khí vào tháp.Khó dần van ghi lưu lượng không khí thay đổi lưu lượng khí G tương ứng

với các giá trị G khi đo cột khô và đọc Δ Pcư trên áp kế chữ U tương tự như làm thí nghiệm cột khô.

29

Lặp lại 5 giá trị khác nhau của L. Lưu ý: các giá trị lỏng lớn hơn có thể xảy ra hiện tượng ngập lụt tiến hành ngừng máy bằng cách tắt máy nénSau khi làm xong thí nghiệm ngừng tắt máy bơm, máy nén mở van xả đáy tháp xả hết chất lỏng còn lại trong tháp ra ngoài.

3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM3.1 Thí nghiệm 1: Cột khô

STT G (Nm3/h) Δ Pck

1 4.0 502 3.5 503 3.0 504 2.5 515 2.0 446 1.5 45

3.2 Thí nghiệm 2: Cột ướt

Llỏng (l/ph) 295 332 356 390 404STT G (Nm3/h) Δ Pcư

1 4.0 73 86 78 79 832 3.5 82 75 83 88 843 3.0 81 82 73 73 724 2.5 80 79 80 83 735 2.0 77 79 78 80 756 1.5 75 76 77 77 77

4. XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆMTính toán các đại lượng trình bày trong bảng sau:Thí nghiệm 1: Lưu lượng G0 sang vận tốc khí G:

G=

G0 . ρ

F .3600

ρ : khối lượng riêng của khí kg/m3

F: tiết diện của cột tháp m2

Δ P: từ mmHg chuyển sang Pa: 1mmHg=133,3224 Pa

Reck=

4Gσ .μ

σ: diện tích bề mặt riêng m2/m3

µ: độ nhớt của khí (1,837.10-5 kg/m.s)

30

fck=

3 .8

Re0 . 2

STT G, kg/s.m2

logG Δ Pck/Z, Pa/m log(Δ Pck/Z) Reck fck

1 0.262 -0.582

6666.447(4166.325) 3.824(3.62) 158.517 1.380

2 0.229 -0.640

6666.447 3.824 138.702 1.417

3 0.197 -0.706

6666.447 3.824 118.887 1.461

4 0.164 -0.785

6799.776 3.832 99.073 1.516

5 0.131 -0.883

5866.474 3.768 79.258 1.585

6 0.098 -1.009

5999.803 3.778 59.444 1.679

Thí nghiệm 2:Recư = Reck

Llỏng (l/ph) 295 332 356 390 404STT Recư fcư

1 158.517 2.015 2.374 2.153 2.180 2.2912 138.702 2.324 2.126 2.352 2.494 2.3813 118.887 2.367 2.396 2.133 2.133 2.1044 99.073 2.378 2.348 2.378 2.467 2.1705 79.258 2.774 2.846 2.810 2.882 2.7026 59.444 2.798 2.836 2.873 2.873 2.873

Llỏng (l/ph) 295 332 356 390 404STT logG log(Δ Pcư/Z)

1 -0.582 1.659 1.730 1.688 1.694 1.7152 -0.640 1.710 1.671 1.715 1.740 1.720

3 -0.706 1.704 1.710 1.659 1.659 1.6534 -0.785 1.990 1.694 1.699 1.715 1.6595 -0.883 1.682 1.694 1.688 1.699 1.6716 -1.009 1.671 1.677 1.682 1.682 1.682

Đồ thị:

31

Đồ thị hình 1 (thí nghiệm 1)

Đồ thị hình 2 (thí nghiệm 2)

Đỏ: L =404

Xanh: L=295

Hồng : L=390

Vàng: L=356

Xanh: L= 332

5. BÀN LUẬN

logG

log(Δ Pck/Z)

logG

log(Δ Pck/Z)

Hình 1

Hình 2

32

1. Ảnh hưởng của dòng khí và dòng lỏng lên độ giảm áp của cột. giải thích?

Trả lời:

Ảnh hưởng của dòng khí

- Độ giảm áp Δ Pc của dòng khí qua tháp đệm phụ thuộc vào vận tốc khối

lượng G của cột khí khi cột khô. Khi dòng khí chuyển động trong các

khoảng trống giữa các vật đệm tăng dần vận tốc thì độ giảm áp cũng tăng

theo, sự gia tăng này theo lũy thừa từ 1.8 đến 2 của vận tốc dòng khí:

Δ Pc ~ Gn

(với n = 1.8÷2)

Ảnh hưởng của dòng lỏng

- Khi có dòng lỏng chạy ngược chiều, các khoảng trống bị thu nhỏ lại và

dòng khí di chuyển khó khăn hơn vì một phần thể tích tự do bị lượng chất

lỏng chiếm cứ. Trong giai đoạn đầu, lượng chất lỏng bị giữ lại trong tháp

là không đổi theo tốc độ mặc dù lượng chất lỏng này tăng theo suất lượng

pha lỏng. Lượng chất lỏng bị giữ lại trong tháp tăng nhanh theo tốc độ khí,

cac chỗ trống trong tháp nhỏ dần và độ giảm áp của pha khí tăng nhanh.

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ giảm áp khi cột khô và cột ướt.

- Các yếu tố ảnh hưởng đến độ giảm áp khi cột khô: vận tốc dòng khí, hệ số

ma sát, chiều cao cột, đường kính vật chêm, nhiệt độ, khối lượng riêng của

dòng khí.

- Các yếu tố ảnh hưởng đến độ giảm áp khi cột ướt: vận tốc dòng khí, hệ số

ma sát, chiều cao cột, đường kính vật chêm, nhiệt độ, khối lượng riêng của

dòng khí, vận tốc dòng lỏng.

3. Mục đích và cách sử dụng giản đồ f theo R

Mục đích: để xác định hệ số ma sát theo chuẩn số Re

Cách sử dụng: Dựa trên chế độ dòng chảy, chế độ màng, tầng, quá độ ta có

Re theo những công thức tính khác nhau để xác định fck

4. Nêu một vài ứng dụng của mô hình trong thực tế

- Thu hồi các cấu tử quý

- Làm sạch khí

33

- Tách hổn hợp thành các cấu tử riêng biệt

- Tạo thành sản phẩm cuối cùng

34

Documents

Bao Cao Thuc Hanh Ky Thuat Thuc Pham