BAO CAO KY THUAT TP

1

BÀI THỰC HÀNH

MẠCH LƢU 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 BƢỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1. Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn

Các bƣớc 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









2








2. Xác định trở lực cục bộ

Các bƣớc 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 bƣớc 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 bƣớc 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 bƣớc tiến hành thí nghiệm cho đột mở 16




áp suất qua van

3

Các bƣớc tiến hành thí nghiệm cho nối chữ T13




áp suất qua van

Các bƣớc tiến hành thí nghiệm cho co nối 900




áp suất qua van

3. Xác định ma sát chất lỏng qua ống thành nhám

Các bƣớc tiến hành thí nghiệm cho ống 7




áp suất qua ống 7

4. Xác địnhlƣu lƣợng dòng chảy qua ống bằng màng chắn, ống Ventury và ống

pitto

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




áp suất qua màng chắn và ống Ventury

Các bƣớc tiến hành thí nghiệm cho ống pitto




áp suất qua ống pitto

4

III. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ SỬ LÝ SỐ LIỆU

1. Kết quả thí nghiệm

Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn

STT Đƣờng kính

ống (mm)

Thể tích

(ml)

Thời gian

(s)

Lƣu lƣợng

(m3/s)

*103

Tổn thất áp

suất thực tế

(mH2O)

1

17.2

620 1,11 0,56 23,342

2 670 1,22 0,55 23,331

3 800 1,48 0,54 23,34

4 760 1,49 0,51 23,34

5 740 1,54 0,48 23,34

1

10.9

660 1,66 0,40 21,64

2 700 1,9 0,37 21,62

3 700 1,95 0,36 21,48

4 660 1,87 0,35 21,02

5 690 2,03 0,34 20,58

1

7.7

730 2,70 0,27 13,68

2 740 2,74 0,27 13,41

3 690 2,65 0,26 14,549

4 730 3,04 0,24 16,153

5 710 3,55 0,20 17,16

1

4.5

450 6,24 0,07 22,58

2 400 5,53 0,07 22,57

3 420 5,82 0,07 22,52

4 480 6,44 0,07 22,52

5 460 6,42 0,07 22,4

5


STT

Vị trí

Thể tích

(ml)

Thời gian

(s)

Lƣu

lƣợng

(m3/s)

*103

Đƣờng

kính ống

(mm)

Tổn thất

áp suất

thực tế

(mH2O)

1

Van 20

620 1,6 0,39 17,2 20,76

2 640 1,76 0,36 17,2 25,84

3 780 1,98 0,39 17,2 25,89

4 740 1,82 0,41 17,2 25,88

5 700 1,73 0,40 17,2 25,83

1

Van 21

700 1,50 0,47 17,2 22,69

2 740 1,44 0,51 17,2 22,69

3 700 1,39 0,50 17,2 22,66

4 680 1,41 0,48 17,2 22,55

5 730 1,61 0,45 17,2 22,27

1

Đột thu 3

700 2,12 0,33 7,7 9,25

2 700 2,19 0,32 7,7 9,05

3 650 2,10 0,31 7,7 18,11

4 650 2,32 0,28 7,7 17,07

5 530 2,21 0,24 7,7 15,37

1

Đột mở 16

630 2,28 0,28 7,7 3,2

2 580 2,16 0,27 7,7 2,65

3 700 2,65 0,26 7,7 0,07

4 580 2,54 0,23 7,7 7,02

5 420 3,14 0,13 7,7 12,62

1

Nối T13

750 1,55 0,48 17,2 21,33

2 700 1,51 0,46 17,2 21,09

3 700 1,29 0,54 17,2 21,02

4 730 1,49 0,49 17,2 21,03

5 680 1,32 0,52 17,2 21,03

1

Co 900

710 1,54 0,46 17,2 0,76

2 660 1,50 0,44 17,2 0,43

3 750 1,88 0,40 17,2 0,93

4 650 2,10 0,31 17,2 1,87

5 310 2,38 0,13 17,2 3,2

6

Xác định ma sát chất lỏng qua thành ống nhám

STT Đƣờng kính

ống (mm)

Thể tích

(ml)

Thời gian

(s)

Lƣu lƣợng

(m3/s)

*103

Tổn thất áp

suất thực tế

(mH2O)

1

17.2

700 1,65 0,42 4,29

2 690 1,93 0,36 14,77

3 340 3,63 0,09 22,52

4 100 5,37 0,02 22,41

5 60 10,26 0,01 22,43

Xác định lƣu lƣợng dòng chảy qua ống bằng màng chắn. Ventury và ống

pitto

STT Thể tích

(ml)

Thời gian

(s)

Lƣu lƣợng

(m3/s)

*103

Tổn thất áp

suất thực tế

(mH2O)

Chênh lệch

áp suất

(mH2O)

Màng chắn

1 720 1,56 0,46 0,63 0,178 2 700 1,62 0,43 0,91 0,156 3 680 1,69 0,40 1,64 0,135 4 580 1,97 0,29 2,62 0,071 5 360 3,48 0,10 3,74 0,008

Ống Ventury

1 720 1,56 0,46 0,59 0,071 2 700 1,62 0,43 0,34 0,062 3 680 1,69 0,40 1,41 0,054 4 580 1,97 0,29 2,57 0,028 5 360 3,48 0,10 3,37 0,003

Ống pitto

1 720 1,56 0,46 0,74

2 700 1,62 0,43 094

3 680 1,69 0,40 1,91

4 580 1,97 0,29 2,75

5 360 3,48 0,10 3,73

7

2. Xử lý số liệu

Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn

STT Đƣờng

kính ống

(mm)

Vận tốc

dòng

chảy

(m/s)

Re

Hệ số ma

sát

Tổn thất

áp suất

thực tế

(mH2O)

Tổn thất

áp suất (lý

thuyết)

(mH2O)

1

17.2

2,41 41,45 1,54 23,342 26,57

2 2,37 40,76 1,57 23,331 26,13

3 2,33 40,08 1,60 23,34 25,69

4 2,20 37,84 1,69 23,34 24,26

5 2,07 35,60 1,80 23,34 22,82

1

10.9

4,29 46,76 1,37 21,64 117,78

2 3,97 43,27 1,48 21,62 109,00

3 3,86 42,07 1,52 21,48 105,98

4 3,75 40,88 1,57 21,02 102,96

5 3,65 39,79 1,61 20,58 100,21

1

7.7

5,80 44,66 1,43 13,68 319,10

2 5,80 44,66 1,43 13,41 319,10

3 5,59 43,04 1,49 14,549 307,55

4 5,16 39,73 1,61 16,153 283,89

5 4,30 33,11 1,93 17,16 236,57

1

4.5

4,40 19,80 3,23 22,58 708,78

2 4,40 19,80 3,23 22,57 708,78

3 4,40 19,80 3,23 22,52 708,78

4 4,40 19,80 3,23 22,52 708,78

5 4,40 19,80 3,23 22,4 708,78

Ta có vận tốc dòng chảy: = ư ượ

ế ệ ủ ố

Hệ số Re: Re =

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

là tốc độ dòng chảy

là đường kính ống

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

8

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

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

g là gia tốc trọng trường

9


STT

Vị trí

Đƣờng

kính ống

(mm)

Vận tốc

dòng chảy

(m/s)

Áp suất

động

(mH2O)

Hệ số trở

lực cục

bộ

Tổn thất

áp suất

thực tế

(mH2O)

1

Van 20

17,2 1,68 0,14 148,29 20,76

2 17,2 1,55 0,12 215,33 25,84

3 17,2 1,68 0,14 184,93 25,89

4 17,2 1,77 0,16 161,75 25,88

5 17,2 1,72 0,15 172,20 25,83

1

Van 21

17,2 2,02 0,21 108,05 22,69

2 17,2 2,20 0,25 90,76 22,69

3 17,2 2,15 0,24 94,42 22,66

4 17,2 2,07 0,22 102,50 22,55

5 17,2 1,94 0,19 117,21 22,27

1

Đột thu 3

7,7 7,09 2,56 3,61 9,25

2 7,7 6,88 2,41 3,76 9,05

3 7,7 6,66 2,26 8,01 18,11

4 7,7 6,02 1,84 9,28 17,07

5 7,7 5,16 1,36 11,30 15,37

1

Đột mở 16

7,7 6,02 1,84 1,74 3,2

2 7,7 5,80 1,72 1,54 2,65

3 7,7 5,59 1,59 0,04 0,07

4 7,7 4,94 1,24 5,66 7,02

5 7,7 2,79 0,40 31,55 12,62

1

Nối T13

17,2 2,07 0,22 96,95 21,33

2 17,2 1,98 0,20 105,45 21,09

3 17,2 2,33 0,28 75,07 21,02

4 17,2 2,11 0,23 91,43 21,03

5 17,2 2,24 0,26 80,88 21,03

1

Co 900

17,2 1,98 0,20 3,80 0,76

2 17,2 1,89 0,18 2,39 0,43

3 17,2 1,72 0,15 6,20 0,93

4 17,2 1,33 0,09 20,78 1,87

5 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:

10

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

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

áp suất động ta vừa tính ngay trên

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

STT Đƣờng

kính ống

(mm)

Vận tốc

dòng

chảy

(m/s)

Re

Hệ số ma

sát

Tổn thất

áp suất

thực tế

(mH2O)

Tổn thất

áp suất lý

thuyết

(mH2O)

1

17.2

1,81 31,13 2,06 4,29 19,96

2 1,55 26,66 2,40 14,77 17,09

3 0,39 6,71 9,54 22,52 4,30

4 0,09 1,55 41,34 22,41 0,99

5 0,04 0,69 93,02 22,43 0,44

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

11

Xác định lƣu lƣợng dòng chảy qua ống bằng màng chắn. ống Ventury, ống

pitto

STT Lƣu lƣợng

(thực tế)

(m3/s) *10

3

Lƣu lƣợng

(lý thuyết)

(m3/s)*10

3

Tổn thất áp

suất thực tế

(mH2O)

Chênh lệch

áp suất

(mH2O)

Màng chắn

1 0,46 0,49 0,63 0,178 2 0,43 0,46 0,91 0,156 3 0,40 0,42 1,64 0,135 4 0,29 0,31 2,62 0,071 5 0,10 0,11 3,74 0,008

Ống Ventury 1 0,46 0,77 0,59 0,071 2 0,43 0,72 0,34 0,062 3 0,40 0,67 1,41 0,054 4 0,29 0,49 2,57 0,028 5 0,10 0,17 3,37 0,003

Ống pitto

1 0,46 0,74

2 0,43 094

3 0,40 1,91

4 0,29 2,75

5 0,10 3,73

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

√

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

chắn

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

A là tiết diện ống lớn

là chênh lệch áp trong cột

12

Q chính là lưu lượng ta đo được trên máy

Để tính được lưu lương lý thuyết trước hết ta phải tính được sự chênh lệnh áp lý thuyết

theo công thức sau:

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

thức sau:

√

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

13

II. NGUYÊN TẮC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1. Thí nghiệm 1: khảo sát 1 bơm

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 tiếp

Mở 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 song

Mở 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 LIỆU

1. Kết quả

Thí nghiệm 1: Khảo sát hệ 1 bơm

STT Chế độ tốc

độ bơm (%)

Áp suất hút

Ph (kPa)

Áp suất đẩy

Pđ(kPa)

Lưu lượng Q

(l/s)

1 100% 0 27.579 0.117

2 100% 0 20.684 0.167

3 100% 0 13.790 0.217

4 100% 0 6.895 0.267

5 100% 0 0 0.317

6 100% 3.33 0 0.367

7 100% 3.33 0 0.417

8 100% 6.67 0 0.467

9 100% 10 0 0.567

14

Thí nghiệm 2: ghép 2 bơm nối tiếp


độ bơm (%)

Áp suất hút

Ph (kPa)

Áp suất đẩy

Pđ(kPa)

Lưu lượng Q

(l/s)

1 100% 0 158.579 0.117

2 100% 0 144.790 0.167

3 100% 0 131.000 0.217

4 100% 0 124.106 0.267

5 100% 0 110.316 0.317

6 100% 0 96.527 0.367

7 100% 3.33 89.632 0.417

8 100% 6.67 75.842 0.467

9 100% 10 48.263 0.567

Thí nghiệm 3: ghép 2 bơm song song


độ bơm (%)

Áp suất hút

Ph (kPa)

Áp suất đẩy 2

bơm Pđ(kPa)

Lưu lượng

Q (l/s)

1 100% 0 48.263 0.117

2 100% 0 41.369 0.167

3 100% 0 34.474 0.217

4 100% 0 27.579 0.267

5 100% 0 27.579 0.317

6 100% 0 20.684 0.367

7 100% 3.33 20.684 0.417

8 100% 6.67 13.789 0.467

9 100% 10 0 0.567


Dựa 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 18,600

2 0.167 14,799 24,245

3 0.217 13,394 28,512

4 0.267 12,691 33,241

5 0.317 11,285 35,095

6 0.367 9,880 35,569

7 0.417 8,837 36,152

8 0.467 7,091 32,487

9 0.567 3,940 21,918

15

Thí nghiệm 2:

STT Q (m

3/s)

*103 Htp (mH2O) N (W)

1 0.117 2,851 18,600

2 0.167 2,148 24,245

3 0.217 1,446 28,512

4 0.267 0,743 33,241

5 0.317 0,040 35,095

6 0.367 -0,299 35,569

7 0.417 -0,299 36,152

8 0.467 -0,640 32,487

9 0.567 -0,979 21,918

Thí nghiệm 3:

STT Q (m3/s)

*103

Htp (mH2O) N (W)

1 0.117 4,960 5,693

2 0.167 4,257 6,974

3 0.217 3,554 7,566

4 0.267 2,851 7,468

5 0.317 2,851 8,867

6 0.367 2,148 7,735

7 0.417 1,809 7,400

8 0.467 0,766 3,508

9 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

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

Giá trị Pm

16

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 BƢỚC 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

Đến khi sôi:

17

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


Cân bằng vật chất

18

: nồng độ dung dịch

: nồng độ dung môi

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

đ đ đ

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)

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

Khối lượng chất tan:

Khối lượng dung môi:

Khối lương dung môi:

Cân bằng vật chất cho quá trình cô đặc:

Đối với chất tan:

Đối với dung môi:

19

ụ

ụ

Cân bằng năng lƣợng

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:

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

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

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

chênh lệch nhiệt độ của nước ra và vào.

Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình đun nóng là:

đ

Trong đó:

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

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

=16 (phút)

Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình bay hơi là:

Trong đó:

20

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

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

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

Trong đó :

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

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

Từ đó ta có nhiệt độ của nồi đun là:

đ

Nhiệt đun nóng:

Trong đó:

và lần lượt là nhiệt dung riêng của chất tan và dung môi

Nhiệt bay hơi:

ơ

Trong đó

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

21

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 LƢU – 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

22

II. NGUYÊN TÁC TIẾN HÀNH

1. Thí nghiệm 1: xây dựng đƣờng cong sấy và đƣờng 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 lƣợng 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.

23

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)

tƣ

(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

24

14 26

0,1030 34 35

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 35

b. Thí nghiệm 2

25

Lần

đo

Điện

trở

Quạt Điểm 0 Điểm 1 Điểm 2 Gđ (g) Gc

(g)

Wk

(m/s) tƣ

(0C)

tk

(0C)

tƣ

(0C)

tk

(0C)

tƣ

(0C)

tk

(0C)

1 6 6 28 32 28 35 36 38 0,1184 0,1058 1,86

2 8 6 28 32 30 40 40 44 0,119 0,104 1,89

3 8 4 28 32 31 38 40 42 0,1214 0,1054 2,33

2. Xử lý kết quả

Bảng 1

Lần đo

1 0 38,4091 914,877 31,9948

2 120 36,1364 457,438 25,5964

3 240 34,3182 457,438 28,7963

4 360 32,2727 457,438 31,9948

5 480 30 457,438 22,3965

6 600 28,4091 457,438 19,1966

7 720 27,0455 457,438 28,7963

8 840 25,0000 457,438 12,7982

9 960 24,0909 457,438 22,3965

10 1080 22,5000 457,438 22,3965

11 1200 20,9091 457,438 25,5964

12 1320 19,0909 457,438 12,7982

13 1440 18,1818 457,438 15,9967

14 1560 17,0455 457,438 12,7982

15 1680 16,1364 457,438 9,59972

16 1800 15,4545 457,438 19,1966

17 1920 14,0909 457,438 15,9981

18 2040 12,9545 457,438 6,3984

19 2160 12,5000 457,438 9,59831

20 2280 11,8182 457,438 6,39981

21 2400 11,3636 457,438 12,7982

22 2520 10,4545 457,438 12,7968

23 2640 9,5455 457,438 9,59972

24 2760 8,8636 457,438 15,9967

25 2880 7,7273 457,438 0

26 3000 7,7273 457,438 9,59831

27 3120 7,0455 457,438 12,7982

26

28 3240 6,1364 457,438 6,39981

29 3360 5,6818 457,438 9,59831

30 3480 5,0000 457,438 3,19991

31 3600 4,7727 457,438 12,7982

32 3720 3,8636 457,438 0

33 3840 3,8636 457,438 6,3984

34 3960 3,4091 457,438 9,59831

35 4080 2,7273 457,438 6,39981

36 4200 2,2727 457,438 0

37 4320 2,2727 457,438 6,3984

38 4440 1,8182 457,438 3,19991

39 4560 1,5909 457,438 0

40 4680 1,5909 457,438 0

Bảng 2

Thông số Giá trị Thông số Giá trị

(%/h) 468,874

1,5909 (%/h) 12,95807

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

Ph (mmHg) 38,675 (h) 1,194608

0,1889

(h) 7.483

Jm(kg/m2.h) 0,19362

(h) 8,678

Bảng 3

Điểm 0 Điểm 1 Điểm 2

Lần đo

(kg/kgkkk)

H

(kJ/kgkkk)

(kg/kgkkk)

H

(kJ/kgkkk)

(kg/kgkkk)

H

(kJ/kgkkk)

1

27

2

3

Bảng 4

Lần đo

(kg/kg)

(kg/kg)

W

(kg)

Lý thuyết Thực tế

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

1

2

3

IV. ĐỒ THỊ

Đƣờng cong sấy

Đƣờng cong tốc độ sấy

0

10

20

30

40

50

0 20 40 60 80 100Xi

28

V. NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN

12,7966

12,7968

12,797

12,7972

12,7974

12,7976

12,7978

12,798

12,7982

12,7984

0 5 10 15 20 25 30

Series1

29

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 BƢỚC 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 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 ƣớt

Mở 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 Pcư trên áp kế chữ U tương tự như

làm thí nghiệm cột khô.

30

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 nén

Sau 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 NGHIỆM

3.1 Thí nghiệm 1: Cột khô

STT G (Nm3/h) Pck

1 4.0 50

2 3.5 50

3 3.0 50

4 2.5 51

5 2.0 44

6 1.5 45

3.2 Thí nghiệm 2: Cột ƣớt

Llỏng (l/ph) 295 332 356 390 404

STT G (Nm3/h) Pcư

1 4.0 73 86 78 79 83

2 3.5 82 75 83 88 84

3 3.0 81 82 73 73 72

4 2.5 80 79 80 83 73

5 2.0 77 79 78 80 75

6 1.5 75 76 77 77 77

4. XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Tính toán các đại lượng trình bày trong bảng sau:

Thí nghiệm 1:

Lưu lượng G0 sang vận tốc khí G:

G=3600.

.0

F

G

: khối lượng riêng của khí kg/m3

F: tiết diện của cột tháp m2

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

Reck= .

4G

σ: diện tích bề mặt riêng m2/m

3

µ: độ nhớt của khí (1,837.10-5

kg/m.s)

fck= 2.0Re

8.3

31

STT G,

kg/s.m2

logG Pck/Z, Pa/m log(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) 295 332 356 390 404

STT Recư fcư

1 158.517 2.015 2.374 2.153 2.180 2.291

2 138.702 2.324 2.126 2.352 2.494 2.381

3 118.887 2.367 2.396 2.133 2.133 2.104

4 99.073 2.378 2.348 2.378 2.467 2.170

5 79.258 2.774 2.846 2.810 2.882 2.702

6 59.444 2.798 2.836 2.873 2.873 2.873

Llỏng (l/ph) 295 332 356 390 404

STT logG log(Pcư/Z)

1 -0.582 1.659 1.730 1.688 1.694 1.715

2 -0.640 1.710 1.671 1.715 1.740 1.720

3 -0.706 1.704 1.710 1.659 1.659 1.653

4 -0.785 1.990 1.694 1.699 1.715 1.659

5 -0.883 1.682 1.694 1.688 1.699 1.671

6 -1.009 1.671 1.677 1.682 1.682 1.682

Đồ thị:

Đồ thị hình 1 (thí nghiệm 1)

Đồ thị hình 2 (thí nghiệm 2)

32

Đỏ: L =404

Xanh: L=295

Hồng : L=390

Vàng: L=356

Xanh: L= 332

5. BÀN LUẬN

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

Trả lời:

Ảnh hưởng của dòng khí

logG

log(Pck/Z)

logG

log(Pck/Z)

Hình 1

Hình 2

33

- Độ giảm áp 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:

Pc ~ nG (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

- Tách hổn hợp thành các cấu tử riêng biệt

- Tạo thành sản phẩm cuối cùng

Documents

BAO CAO KY THUAT TP