Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
BÀI 1. KHUẤY CHẤT LỎNG

BÀI 1. KHUẤY CHẤT LỎNG

Tải bản đầy đủ - 0trang

(W)

U: hiệu điện thế (V)

I: cường độ dòng điện (A)

hệ số cơng suất của dòng điện

- Chuẩn số Reynolds:

n: số vòng quay (vòng/s)

d: đường kính cánh khuấy (m)

v: độ nhớt động học (m2/s)

3. Tiến hành thí nghiệm.

3.1. Thí nghiệm 1: khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến công suất khuấy đối với loại cánh

khuấy mái chèo (khơng có tấm chặn)

3.1.1. Chuẩn bị



- Chuẩn bị nước sạch đến 2/3 thùng khuấy

- Chỉnh nút điều khiển tốc độ về vị trí 0

3.1.2. Các lưu ý



- Thay nước khi thấy nước bẩn, nhiều cặn bẩn, có mùi hơi

- Đảm bảo mức chất lỏng trong thùng khuấy ở mức 2/3 chiều cao thùng, không được cho

chất lỏng vào quá đầy

3.1.3. Tiến hành thí nghiệm



- Bật cơng tắc động cơ để khởi động cánh khuấy

- Chỉnh tốc độ khuấy từ nhỏ đến lớn

- Ghi nhận tốc độ vòng quay, cường độ dòng điện và hiệu điện thế

3.1.4. Kết thúc thí nghiệm



- Chỉnh nút điều khiển về vị trí 0, lắp tấm chặn để tiến hành thí nghiệm 2



3.2. Thí nghiệm 2: khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến công suất khuấy đối với loại cánh

khuấy mái chèo (có tấm chặn)

2



3.2.1. Chuẩn bị



Giống thí nghiệm 1

3.2.2. Các lưu ý



Giống thí nghiệm 1

3.2.3. Tiến hành thí nghiệm



Giống thí nghiệm 1

3.2.4. Kết thúc thí nghiệm



- Chỉnh nút điều khiển về vị trí 0

- Tháo tấm chặn

- Tháo cánh khuấy mái chèo, lắp cánh khuấy chân vịt

3.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến công suất khuấy đối với loại

cánh khuấy chân vịt (khơng có tấm chặn)

3.3.1. Chuẩn bị



Giống thí nghiệm 1

3.3.2. Các lưu ý



Giống thí nghiệm 1

3.3.3. Tiến hành thí nghiệm



Giống thí nghiệm 1

3.3.4. Kết thúc thí nghiệm



Chỉnh nút điều khiển về vị trí 0, lắp tấm chặn để tiến hành thí nghiệm 4

3.4. Thí nghiệm 4: khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến công suất khuấy đối với loại cánh

khuấy chân vịt (có tấm chặn).

3.4.1. Chuẩn bị



Giống thí nghiệm 1

3.4.2. Các lưu ý

3



Giống thí nghiệm 1

3.4.3. Tiến hành thí nghiệm



Giống thí nghiệm 1

3.4.4. Kết thúc thí nghiệm



Chỉnh nút điều khiển về vị trí 0, tháo tấm chặn, thay cánh khuấy mái chèo để kết thúc thí

nghiệm.

4. Kết quả thí nghiệm.

4.1. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến công suất khuấy đối với loại cánh khuấy mái

chèo



Mức

độ

khuấy

1



I

(A)



U

(V)



Tốc độ vòng

quay

(vòng/phút)



0.098



383



39



2



0.109



384



73



3



0.115



384



120



4



0.152



385



150



5



5



0.156



384



169



1



1



0.095



383



40



2



0.103



384



58



3



0.119



384



92



4



0.126



384



127



5



0.131



383



161



Stt



Loại



1

2

3

4



2

3

4



Khơng

có tấm

chặn



Có tấm

chặn



5



4.2. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến công suất khuấy đối với loại cánh khuấy chân

vịt.



Stt



Loại



1



Khơng

có tấm



Mức

độ

khuấy

1



I

(A)



U

(V)



Tốc độ vòng

quay

(vòng/phút)



0.09

8



385



46



4



2



2



0.12

8



383



82



3



3



0.15

1



383



106



4



4



0.17

2



385



131



5



5



0.20

2



385



163



1



1



0.09

2



383



30



2



2



0.112 383



68



3



0.17

2



383



92



4



4



0.19

1



383



114



5



5



0.21

2



383



134



chặn



3



Có tấm

chặn



5. Xử lý số liệu.

5.1. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến công suất khuấy đối với loại cánh khuấy mái

chèo.



Bảng số liệu các thông số ảnh hưởng đến công suất khuấy

Cánh khuấy

A

m

Mái chèo (2 cánh)

14.35

0.31

Các thông số tra ở nhiệt độ 300C ở bảng 43 của bảng tra cứu q trình thiết bị

cơ học-truyền nhiệt- truyền khối.

ρ (kg/m3)

ν (m2/s)

cosϕ

-6

996

0.81×10

0.9

Cách tính đối với dòng 5 khơng có tấm chặn

Chuẩn số Reynold đặc trưng cho q trình sấy:

Chuẩn số cơng suất khuấy:

Công suất khuấy:

5



D (m)

0.287



Công suất động cơ:

(W)

Bảng kết quả xử lý

Stt



Loại



1

2

3



n

(vòng/s)

0.65

1.22



Khơng có

tấm chặn



2



4



2.5



5



2.82

0.67

0.97



1

2

3

4

5



5.2.



Có tấm

chặn



1.53

2.12

2.68



Re

66098.58

123722.9

8

203380.2

5

254225.3

1

286427.1

8

67793.42

98300.45

155924.8

6

215244.0

9

272868.5

0



0.460



(W)

0.24



(W)

33.78



0.379



1.32



37.67



0.325



5.04



39.74



0.303



9.18



52.67



0.292



12.65



53.91



0.456

0.407



0.26

0.71



32.75

35.60



0.352



2.46



41.13



0.319



5.87



43.55



0.296



11.10



45.16



Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến công suất khuấy đối với loại cánh

khuấy chân vịt

Bảng số liệu các thông số ảnh hưởng đến công suất khuấy

Cánh khuấy

Chân vịt (2 chân vịt)



A

0.985



m

0.15



Các thông số tra ở nhiệt độ 300C ở bảng 43 của bảng tra cứu quá trình thiết bị

cơ học- truyền nhiệt- truyền khối.

ρ (kg/m3)

ν (m2/s)

cosϕ

-6

996

0.8110

0.9

Cách tính đối với dòng 5 khơng có tấm chặn

Chuẩn số Reynold đặc trưng cho quá trình sấy:

262946.50

Chuẩn số công suất khuấy:

6



D (m)

0.28



Công suất khuấy:

Công suất động cơ:

(W)

Bảng kết quả xử lý



Stt

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5



Loại



Khơng có

tấm chặn



Có tấm

chặn



n

(vòng/s)

1.15

1.37

1.77

2.18

2.72

0.5

1.13

1.53

1.9

2.23



Re

74205.76

132279.84

170995.88

211325.10

262946.50

48395.06

109695.47

148411.52

183901.23

216164.61



0.183

0.168

0.162

0.157

0.152

0.195

0.173

0.165

0.160

0.156



(W)

0.14

0.73

1.53

2.79

5.21

0.04

0.43

1.02

1.88

2.98



(W)

33.96

44.12

52.05

59.60

69.99

31.71

38.61

59.29

65.84

73.08



6. Nhận xét.



- Tốc độ vòng quay khi có tấm chặn nhỏ hơn khi khơng có tấm chặn vì tấm chặn có tác

dụng cản trở dòng lưu chất khi cánh khuấy quay, làm chế độ chế của lưu chất giảm. Do đó

chỉ số ReM cũng sẽ nhỏ theo.

- Do chỉ số ReM tăng dần trên bảng số liệu, vì vậy chuẩn số cơng suất khuấy K N tuân

theo tỉ lệ nghịch với ReM (trên bảng số liệu).

- Do tốc độ vòng quay càng tăng và KN giảm khơng đáng kể, vì vậy cơng suất khuấy N

tuân theo tỉ lệ thuận với tốc độ vòng quay n (trên bảng số liệu).

- Công suất động cơ ta thấy lớn hơn công suất khuấy.

7



7. Trả lời câu hỏi:

7.1.

Ứng dụng q trình khuấy trong cơng nghệ hóa học

- Tạo dung dịch huyền phù nhũ tương, tăng cường quá trình hòa tan, truyền nhiệt, chuyển



khối và q trình hóa học…

- Các q trình hóa học khuấy trộn để trộn chất lỏng ở trong các thùng chứa lớn khi cần có

sự thơng khí nhằm cung cấp oxy cho các phản ứng hóa học hay q trình lên men.

- Thực hiện q trình trao đổi nhiệt: kết tinh, trích ly, hấp thụ, điện phân…

- Thực hiện q trình truyền nhiệt: cơ đặc, đun nóng, làm nguội,…

- Thực hiện các q trình sinh học: xử lý nước thải,…

7.2.

Các loại cánh khuấy

 Cánh khuấy chân vịt

- Ưu điểm:

Tạo ra dòng chảy hướng trục lớn nên có thể rút ngắn thời gian khuấy trộn, hiệu quả cao.

Khá chặt bổ nên có thể khuấy trộn sản phẩm lỏng khó đánh tơi.

- Nhược điểm:

Đòi hỏi cánh khuấy có độ bền cơ học cao.

Cấu tạo phức tạp, giá thành đắt.

 Cánh khuấy mái chèo.

- Ưu điểm:

Cấu tạo đơn giản dễ gia cơng, thích hợp với chất lỏng có độ nhớt nhỏ.

- Nhược điểm:

Hiệu suất khuấy thấp đối với chất lỏng nhớt, khơng thích hợp với chất lỏng dễ phân lớp.

7.3.

Các yếu tố ảnh hưởng đến công suất khuấy:

- Cánh khuấy (dK).

- Độ nhớt (v, ).

- Khối lượng riêng của chất lỏng ().

- Tốc độ cánh khuấy (n).

- Hằng số gia tốc trọng trường (g).



8. Tài liệu tham khảo.

[1]. Nguyễn Bin, Các q trình, thiết bị trong cơng nghệ hóa chất và thực phẩm, NXB

KHKT, 2007.

[2]. Sổ tay Quá trình & Thiết bị cơng nghệ hóa chất, tập 1 & 2, NXB KHKT, 2012.

[3]. Giáo trình hướng dẫn thực hành Q Trình và Thiết Bị Hóa Học.



8



BÀI 2. LỌC KHUNG BẢN

1. Mục đích thí nghiệm.

- Thí nghiệm 1: xác định phương trình lọc tương ứng với các giá trị áp suất lọc khơng

đổi

- Thí nghiệm 2: xác định phương trình lọc tương ứng với các giá trị tốc độ lọc khơng đổi

2. Cơ sở lí thuyết

2.1. Mục đích q trình lọc



- Lọc là phân riêng pha liên tục và pha phân tán cùng tồn tại trong một hỗn hợp. Hai pha

có thể là lỏng – khí; rắn – khí; rắn – lỏng hoặc hai pha lỏng không tan lẫn cùng tồn tại trong

hỗn hợp.

2.2. Khái niệm



- Lọc là quá trình được thực hiện để phân riêng các hỗn hợp nhờ một vật ngăn xốp. Một

pha đi qua vật ngăn xốp còn pha kia được giữ lại.

- Trở lực của dòng chảy qua vách ngăn xốp sẽ thay đổi theo thời gian. Khi đó nếu ta giữ

cho áp suất lọc khơng thay đổi thì lưu lượng nước lọc thu được sẽ giảm.

2.3. Động lực quá trình lọc



- Độ chênh lệch áp suất hai bên vách ngăn lọc được gọi là động lực của quá trình lọc:



2.4. Phương trình lọc

2.4.1. Tốc độ lọc và các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian lọc



- Lượng nước lọc thu được trên một đơn vị diện tích bề mặt vách ngăn lọc trên một đơn

vị thời gian gọi là tốc độ lọc.



Trong đó:

V: thể tích nước lọc thu được, m3

F: diện tích bề mặt vách lọc, m2

thời gian lọc, s

độ nhớt của pha liên tục, Ns/m2

trở lực của bã lọc, l/m

trở lực của vách lọc, l/m

2.4.2. Lọc với áp suất không đổi, const



- Lượng nước lọc riêng là lượng nước lọc thu được trên 1m2 bề mặt vách lọc.



9



- Phương trình lọc với áp suất khơng đổi:

Trong đó:

là các hằng số lọc.

Vi phân hai vế ta được:

2.4.3. Lọc với tốc độ không đổi, W = const



- Động lực quá trình lọc biến thiên tuyến tính theo thời gian.

Mà:

Vậy:

Trong đó: A, B là hằng số

;

3. Tiến hành thí nghiệm.

3.1. Thí nghiệm 1: lọc với áp suất không đổi ( const)

3.1.1. Chuẩn bị



- Chuẩn bị nước đến 3/4 thùng chứa nhập liệu

- Kiểm tra và lắp đặt khung bản

- Kiểm tra hệ thống van

- Chuẩn bị thùng chứa có vạch định mức

- Kết nối cáp điện của bơm với nguồn điện

3.1.2. Các lưu ý



- Kiểm tra độ kín của hệ thống

- Ln đảm bảo lượng nước trong thùng nhập liệu khơng ít hơn 20% thể tích.

3.1.3. Tiến hành thí nghiệm



- Bật cơng tắc cho bơm hoạt động

- Điều chỉnh van nhập liệu

- Khi thấy lượng nước lọc ra ổn định thì tiến hành thu nước lọc

3.1.4. Kết thúc thí nghiệm



- Tắt bơm

- Chuẩn bị nhập liệu cho thí nghiệm tiếp theo

3.2. Thí nghiệm 2: lọc với tốc độ không đổi

10



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

BÀI 1. KHUẤY CHẤT LỎNG

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×