Đề tài Thực hành kỹ thuật thực phẩm

PAGE  PAGE 1 BÀI THỰC HÀNH MẠCH LƯU CHẤT – C6 MKII 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 CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 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) Mở van 25.3, 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 25.3 năm lần, ứng với từng độ mở của van đo lưu lượng và tổn thất áp suất trên đường ống số 9 Các bước tiến hành thí nghiệm cho ống số 10 (∅ 7.7) Mở van 25.4, 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 25.4 năm lần, ứng với từng độ mở của van đo lưu lượng và tổn thất áp suất trên đường ống số 10 Các bước tiến hành thí nghiệm cho ống số 11 (∅ 4.5) Mở van 25.5, 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 25.5 năm lần, ứng với từng độ mở của van đo lưu lượng và tổn thất áp suất trên đường ống số 11 Xác định trở lực cục bộ Các bước tiến hành thí nghiệm cho van 20 Mở van 25.2, mở van 20, đóng các van còn lại trên mạng ống 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 Mở van 25.2, mở van 21, đóng các van còn lại trên mạng ống 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 Mở van 25.4, mở van 21, đóng các van còn lại trên mạng ống 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 Mở van 25.4, mở van 21, đóng các van còn lại trên mạng ống 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 nối chữ T13 Mở van 25.2, mở van 21, đóng các van còn lại trên mạng ống 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 co nối 900 Mở van 25.2, mở van 20, đóng các van còn lại trên mạng ống 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 van Xác định ma sát chất lỏng qua ống thành nhám Các bước tiến hành thí nghiệm cho ống 7 Mở van 25.1, mở van 21, đóng các van còn lại trên mạng ống 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 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 Mở van 25.2, mở van 21, đóng các van còn lại trên mạng ống 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 Mở van 25.2, mở van 21, đóng các van còn lại trên mạng ống 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 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ SỬ LÝ SỐ LIỆU Kết quả thí nghiệm Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn STTĐường kính ống (mm)Thể tích (ml)Thời gian (s)Lưu lượng (m3/s) *103Tổn thất áp suất thực tế (mH2O)1 17.26201,110,5623,34226701,220,5523,33138001,480,5423,3447601,490,5123,3457401,540,4823,341 10.96601,660,4021,6427001,90,3721,6237001,950,3621,4846601,870,3521,0256902,030,3420,581 7.77302,700,2713,6827402,740,2713,4136902,650,2614,54947303,040,2416,15357103,550,2017,161 4.54506,240,0722,5824005,530,0722,5734205,820,0722,5244806,440,0722,5254606,420,0722,4 Xác định trở lực cục bộ STT Vị trí Thể tích (ml) Thời gian (s)Lưu lượng (m3/s) *103Đường kính ống (mm)Tổn thất áp suất thực tế (mH2O)1 Van 206201,60,3917,220,7626401,760,3617,225,8437801,980,3917,225,8947401,820,4117,225,8857001,730,4017,225,831 Van 217001,500,4717,222,6927401,440,5117,222,6937001,390,5017,222,6646801,410,4817,222,5557301,610,4517,222,271 Đột thu 37002,120,337,79,2527002,190,327,79,0536502,100,317,718,1146502,320,287,717,0755302,210,247,715,371 Đột mở 166302,280,287,73,225802,160,277,72,6537002,650,267,70,0745802,540,237,77,0254203,140,137,712,621 Nối T137501,550,4817,221,3327001,510,4617,221,0937001,290,5417,221,0247301,490,4917,221,0356801,320,5217,221,031 Co 9007101,540,4617,20,7626601,500,4417,20,4337501,880,4017,20,9346502,100,3117,21,8753102,380,1317,23,2  Xác định ma sát chất lỏng qua thành ống nhám STTĐường kính ống (mm)Thể tích (ml)Thời gian (s)Lưu lượng (m3/s) *103Tổn thất áp suất thực tế (mH2O)1 17.27001,650,424,2926901,930,3614,7733403,630,0922,5241005,370,0222,4156010,260,0122,43 Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn. Ventury và ống pitto STTThể tích (ml)Thời gian (s)Lưu lượng (m3/s) *103Tổn thất áp suất thực tế (mH2O)Chênh lệch áp suất (mH2O)Màng chắn17201,560,460,630,17827001,620,430,910,15636801,690,401,640,13545801,970,292,620,07153603,480,103,740,008Ống Ventury17201,560,460,590,07127001,620,430,340,06236801,690,401,410,05445801,970,292,570,02853603,480,103,370,003Ống pitto17201,560,460,7427001,620,4309436801,690,401,9145801,970,292,7553603,480,103,73  Xử lý số liệu Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn STTĐường kính ống (mm)Vận tốc dòng chảy (m/s) Re Hệ số ma sátTổn thất áp suất thực tế (mH2O)Tổn thất áp suất (lý thuyết) (mH2O)1 17.22,4141,451,5423,34226,5722,3740,761,5723,33126,1332,3340,081,6023,3425,6942,2037,841,6923,3424,2652,0735,601,8023,3422,821 10.94,2946,761,3721,64117,7823,9743,271,4821,62109,0033,8642,071,5221,48105,9843,7540,881,5721,02102,9653,6539,791,6120,58100,211 7.75,8044,661,4313,68319,1025,8044,661,4313,41319,1035,5943,041,4914,549307,5545,1639,731,6116,153283,8954,3033,111,9317,16236,571 4.54,4019,803,2322,58708,7824,4019,803,2322,57708,7834,4019,803,2322,52708,7844,4019,803,2322,52708,7854,4019,803,2322,4708,78 Ta có vận tốc dòng chảy: ω = Q(lưu lượng)F(tiết diện của ống) Hệ số Re: Re = ρ.ω.dtdμ Trong đó : ρ và μ là khối lượng riêng và độ nhớt của nước ω là tốc độ dòng chảy dtd là đường kính ống Do hê số Re < 2320 nên hê số ma sát : γ = 64Re Từ hệ số ma sát ta có thể xác định được lượng tổn thất ma sát theo lý thuyết là: hms=γ.L.w2D.2.g trong đó : L và D lần lượt là chiều dài và đường kính của ống, m g là gia tốc trọng trường Xác định trở lực cục bộ STT Vị tríĐường kính ống (mm)Vận tốc dòng chảy (m/s)Áp suất động (mH2O)Hệ số trở lực cục bộTổn thất áp suất thực tế (mH2O)1 Van 2017,21,680,14148,2920,76217,21,550,12215,3325,84317,21,680,14184,9325,89417,21,770,16161,7525,88517,21,720,15172,2025,831 Van 2117,22,020,21108,0522,69217,22,200,2590,7622,69317,22,150,2494,4222,66417,22,070,22102,5022,55517,21,940,19117,2122,271 Đột thu 37,77,092,563,619,2527,76,882,413,769,0537,76,662,268,0118,1147,76,021,849,2817,0757,75,161,3611,3015,371 Đột mở 167,76,021,841,743,227,75,801,721,542,6537,75,591,590,040,0747,74,941,245,667,0257,72,790,4031,5512,621 Nối T1317,22,070,2296,9521,33217,21,980,20105,4521,09317,22,330,2875,0721,02417,22,110,2391,4321,03517,22,240,2680,8821,031 Co 90017,21,980,203,800,76217,21,890,182,390,43317,21,720,156,200,93417,21,330,0920,781,87517,20,560,02160,003,2 Vận tốc dòng chảy ta tính tương đương theo các tính của các ông trơn Áp suất động được xác định bằng cách: pđ=ω22.g Từ đó ta có thể xác định được hệ số trở lực cục bộ: ε=∆pttpđ 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 STTĐường kính ống (mm)Vận tốc dòng chảy (m/s) Re Hệ số ma sátTổn thất áp suất thực tế (mH2O)Tổn thất áp suất lý thuyết (mH2O)1 17.21,8131,132,064,2919,9621,5526,662,4014,7717,0930,396,719,5422,524,3040,091,5541,3422,410,9950,040,6993,0222,430,44 Cách tính các thông số tương tự như tính đối với thành ống trơn Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn. ống Ventury, ống pitto STTLưu lượng (thực tế) (m3/s) *103Lưu lượng (lý thuyết) (m3/s)*103Tổn thất áp suất thực tế (mH2O)Chênh lệch áp suất (mH2O)Màng chắn10,460,490,630,17820,430,460,910,15630,400,421,640,13540,290,312,620,07150,100,113,740,008Ống Ventury10,460,770,590,07120,430,720,340,06230,400,671,410,05440,290,492,570,02850,100,173,370,003Ống pitto10,460,7420,4309430,401,9140,292,7550,103,73 Ta tính chênh lệch áp suất dựa vào công thức sau: Q=C.ω.A=C.πd24.2.g.∆p1-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 Để tính được lưu lương lý thuyết trước hết ta phải tính được sự chênh lệnh áp lý thuyết theo công thức sau: ∆plt=ω22.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.πd24.2.g.∆p1-β4=C.K.∆p 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 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 NGUYÊN TẮC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 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. 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. 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. KẾT QUẢ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU 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)1100%027.5790.1172100%020.6840.1673100%013.7900.2174100%06.8950.2675100%000.3176100%3.3300.3677100%3.3300.4178100%6.6700.4679100%1000.567  Thí nghiệm 2: ghép 2 bơm nối tiếp STTChế độ tốc độ bơm (%)Áp suất hút Ph (kPa)Áp suất đẩy Pđ(kPa)Lưu lượng Q (l/s)1100%0158.5790.1172100%0144.7900.1673100%0131.0000.2174100%0124.1060.2675100%0110.3160.3176100%096.5270.3677100%3.3389.6320.4178100%6.6775.8420.4679100%1048.2630.567 Thí nghiệm 3: ghép 2 bơm song song STTChế độ tốc độ bơm (%)Áp suất hút Ph (kPa)Áp suất đẩy 2 bơm Pđ(kPa)Lưu lượng Q (l/s)1100%048.2630.1172100%041.3690.1673100%034.4740.2174100%027.5790.2675100%027.5790.3176100%020.6840.3677100%3.3320.6840.4178100%6.6713.7890.4679100%1000.567 Xử lý số liệu 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: STTQ (m3/s) *103Htp (mH2O)N (W)10.11716,20518,60020.16714,79924,24530.21713,39428,51240.26712,69133,24150.31711,28535,09560.3679,88035,56970.4178,83736,15280.4677,09132,48790.5673,94021,918Thí nghiệm 2: STTQ (m3/s) *103Htp (mH2O)N (W)10.1172,85118,60020.1672,14824,24530.2171,44628,51240.2670,74333,24150.3170,04035,09560.367-0,29935,56970.417-0,29936,15280.467-0,64032,48790.567-0,97921,918Thí nghiệm 3: STTQ (m3/s) *103Htp (mH2O)N (W)10.1174,9605,69320.1674,2576,97430.2173,5547,56640.2672,8517,46850.3172,8518,86760.3672,1487,73570.4171,8097,40080.4670,7663,50890.567-0,979-5,448 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 BÀI THỰC HÀNH CÔ ĐẶC - KẾT TINH MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM 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 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 Đến khi sôi: Mở van xả đáy, lấy 1 ít mẫu đo nồng độ dung dịch Mở van VP1 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 Tháo dung môi bằng van 5 Mở van xả đáy lấy 1 ít mẫu đo nồng độ dung dịch KẾT QUẢ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU Bảng kết quả Thời gian (phút)W1 (W)TI1 (0C)TI3 (0C)TI5 (0C)Vdm (lít)Nồng độ (g/l)Đặc điểm0200030.129.229.202.28Gia nhiệt16200096.529.229.202.2819150098.329.629.902.28 Bốc hơi28150099.829.632.402.5438150099.829.632.902.7848150099.929.633.103.0958150099.929.633.203.1568150099.929.633.203.32 78 150099.929.633.203.4488150099.929.633.503.6093160099.929.63323.60Kết thúcXử lý số liệu Cân bằng vật chất x=C100+C x'=100100+C=1-x x: nồng độ dung dịch x': nồng độ dung môi C = g chất tan trong 100g=100ml dung môi mđmcxđxđ'xcxc'mctan (g)mdm (g)627313960,1780,8820,2810,71913354932 Nồng độ đầu CM = 2,28 g/l = 2,28/160=0,01425 (mol/l) xđ=C%=CM.M10.d=0,01425*16010*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.M10.d=0,0225*16010*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=1,365kg Khối lượng dung môi: mdm=xđ'*V*dnuoc=0,818*6*1=4,908kg Khối lương dung môi: mđ=mct+mdm=1,335+4,932=6,267kg Cân bằng vật chất cho quá trình cô đặc: Đối với chất tan: mđ*xđ=mc*xc mc=mđ*xđxc=6,273*0,1820,288=3,964kg Đối với dung môi: mđ*xđ'=mc*xc'+mng tụ mng tụ=mđ*xđ'-mc*xc'=6,273*0,818-3.964*0,712=2,3009kg Cân bằng năng lượng Nhiệt nồi đun (J)Nhiệt đun nóng (J)Nhiệt bay hơi (J)TsTeQ2 (J)88800001425439,45664926123329,6441204400 Nhiệt lương của thiết bị ngưng tụ cung cấp trong suốt quá trình cô đặc là: Q2=V.ρ.Cts-te.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 ts-te chênh lệch nhiệt độ của nước ra và vào. Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình đun nóng là: Qđn=W1.τ1 Trong đó: W1 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=W2.τ2 Trong đó: W2 là công suất cung cấp cho quá trình bay hơi. W = 1500 (W) τ2 là thời gian cần thiết để dung dich bay hơi. τ2 = 72 (phút) Nhiệt lương cung cấp thêm cho quá trình kết thúc là: Qkt=W3.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. τ2 = 5 (phút) Từ đó ta có nhiệt độ của nồi đun là: Q1=Qđn+Qbh Nhiệt đun nóng: Qđun nóng=mđ*C*∆t=(mct*Cct+mdm*Cdm)*∆t Trong đó: Cct và Cdm lần lượt là nhiệt dung riêng của chất tan và dung môi Cct=615,8125Jkg.K Cdm=4186Jkg.K Nhiệt bay hơi: Qbay hơi=mđ*R Trong đó R là nhiệt hóa hơi của dung môi (nước), R = 1036 kJ/kg  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 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Khảo sát quá trình sấy đối lưu vật liệu là giấy lọc trong thiết bị sấy bằng không khí được đun nóng nhằm: Xác định đường cong sấy Xác định đường cong tốc độ sấy 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 NGUYÊN TÁC TIẾN HÀNH 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 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. 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. KẾT QUẢ VÀ XỬLÝ SỐ LIỆU Kết quả Thí nghiệm 1 Lần đoThời gian (phút)G (g)tư (0C)tk (0C)100,12182832220,11983435340,11823435460,11643435580,114434356100,113034357120,111834358140,110034359160,1092343510180,1078343511200,1064343512220,1048343513240,1040343514260,1030343515280,1022343516300,1016343517320,1004343518340,0994343519360,0990343520380,0984343521400,0980343522420,0972343523440,0964343524460,0958343525480,0948343526500,0948343527520,0942343528540,0934343529560,0930343530580,0924343531600,0922343532620,0914343533640,0914343534660,0910343535680,0904343536700,0900343537720,0900343538740,0896343539760,0894343540780,08923435Thí nghiệm 2 Lần đoĐiện trởQuạtĐiểm 0Điểm 1Điểm 2Gđ (g)Gc (g)Wk (m/s)tư (0C)tk (0C)tư (0C)tk (0C)tư (0C)tk (0C)1662832283536380,11840,10581,862862832304040440,1190,1041,893842832313840420,12140,10542,33Xử lý kết quả Bảng 1 Lần đoτ (s)XiNltNtn1038,4091914,87731,9948212036,1364457,43825,5964324034,3182457,43828,7963436032,2727457,43831,9948548030457,43822,3965660028,4091457,43819,1966772027,0455457,43828,7963884025,0000457,43812,7982996024,0909457,43822,396510108022,5000457,43822,396511120020,9091457,43825,596412132019,0909457,43812,798213144018,1818457,43815,996714156017,0455457,43812,798215168016,1364457,4389,5997216180015,4545457,43819,196617192014,0909457,43815,998118204012,9545457,4386,398419216012,5000457,4389,5983120228011,8182457,4386,3998121240011,3636457,43812,798222252010,4545457,43812,79682326409,5455457,4389,599722427608,8636457,43815,99672528807,7273457,43802630007,7273457,4389,598312731207,0455457,43812,79822832406,1364457,4386,399812933605,6818457,4389,598313034805,0000457,4383,199913136004,7727457,43812,79823237203,8636457,43803338403,8636457,4386,39843439603,4091457,4389,598313540802,7273457,4386,399813642002,2727457,43803743202,2727457,4386,39843844401,8182457,4383,199913945601,5909457,43804046801,5909457,4380 Bảng 2 Thông sốGiá trịThông sốGiá trịXk %Nlt (%/h)468,874Xcb %1,5909Ntn (%/h)12,95807Pb (mmHg)39,700K (1/h)0,607266 Ph (mmHg)38,675τ1 (h)1,194608 αm(kgm2.h.mmHg)0,1889 τ2 (h)7.483Jm(kg/m2.h)0,19362 τ(h)8,678  Bảng 3 Điểm 0Điểm 1Điểm 2Lần đoY (kg/kgkkk)H (kJ/kgkkk)Y (kg/kgkkk)H (kJ/kgkkk)Y (kg/kgkkk)H (kJ/kgkkk)123 Bảng 4 Lần đoXđ (kg/kg)Xc (kg/kg)W (kg)Lý thuyếtThực tếLlt (kg)Qlt (kJ)Ltn (kg)Qtn (kJ)123 ĐỒ THỊ Đường cong sấy Đường cong tốc độ sấy NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN  BÀI THỰC HÀNH KHẢO SÁT CHẾ ĐỘ CỘT CHÊM (THÁP ĐỆM) – IC131D 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. 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. 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. Đo độ giảm áp của dòng khí khi cột ướt 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. 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. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 1: Cột khô STTG (Nm3/h)Pck14.05023.55033.05042.55152.04461.545 Thí nghiệm 2: Cột ướt Llỏng (l/ph)295332356390404STTG (Nm3/h)Pcư14.0738678798323.5827583888433.0818273737242.5807980837352.0777978807561.57576777777 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= : 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= σ: diện tích bề mặt riêng m2/m3 µ: độ nhớt của khí (1,837.10-5 kg/m.s) fck= STTG, kg/s.m2logGPck/Z, Pa/mlog(Pck/Z)Reckfck10.262-0.5826666.447(4166.325)3.824(3.62)158.5171.38020.229-0.6406666.4473.824138.7021.41730.197-0.7066666.4473.824118.8871.46140.164-0.7856799.7763.83299.0731.51650.131-0.8835866.4743.76879.2581.58560.098-1.0095999.8033.77859.4441.679 Thí nghiệm 2: Recư = Reck Llỏng (l/ph)295332356390404STTRecưfcư1158.5172.0152.3742.1532.1802.2912138.7022.3242.1262.3522.4942.3813118.8872.3672.3962.1332.1332.104499.0732.3782.3482.3782.4672.170579.2582.7742.8462.8102.8822.702659.4442.7982.8362.8732.8732.873 Llỏng (l/ph)295332356390404STTlogGlog(Pcư/Z)1-0.5821.6591.7301.6881.6941.7152-0.6401.7101.6711.7151.7401.7203-0.7061.7041.7101.6591.6591.6534-0.7851.9901.6941.6991.7151.6595-0.8831.6821.6941.6881.6991.6716-1.0091.6711.6771.6821.6821.682 Đồ thị: Đồ thị hình 1 (thí nghiệm 1) Đồ thị hình 2 (thí nghiệm 2) Hình 1 log(Pck/Z) logG log(Pck/Z) Hình 2 logG Đỏ: L =404 Xanh: L=295 Hồng : L=390 Vàng: L=356 Xanh: L= 332 BÀN LUẬN 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 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 ~ (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. 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. 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 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