Phúc trình thí nghiệm quá trình thiết bị bài NHIỆT ĐỘNG lực học

Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách Khoa Khoa Kỹ thuật Hóa học BỘ MƠN Q TRÌNH & THIẾT BỊ Phúc trình thí nghiệm Q trình & Thiết bị Bài: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC Năm học 2021 – 2022 Kết thí nghiệm Bảng Số liệu thí nghiệm với trường hợp sử dụng bão hòa Lần T1 T1’ T2 T2’ T3 T3’ T4 T4’ V đo (ml/ phút) 30.7 28.4 25.3 21.1 49.2 35.3 41.4 33.2 23.51 V1 = 2.6 30.8 28.5 25.5 21.2 50.2 36.2 39.8 34.3 19.5 m/s TB 30.75 28.45 25.4 21.15 49.7 35.75 40.6 33.75 21.51 30.7 28.6 26.1 22.3 45.7 35 39 32.3 19 V2 = 3.4 29.8 28.7 26.2 22.2 45.6 34.9 37.7 33 18 m/s TB 30.25 28.65 26.15 22.25 45.65 34.95 38.35 32.65 18.5 29.7 28.8 26.9 22.5 43.6 34.2 36.9 31.8 12 V3 = 4.2 29.8 28.9 26.8 22.5 43.5 34.3 36.9 32.1 11.3 m/s TB 29.75 28.85 26.85 22.5 43.55 34.25 36.9 31.95 11.65 T4’ V Bảng Số liệu thí nghiệm với trường hợp sử dụng nhiệt Lần T1 T1’ T2 T2’ T3 T3’ T4 đo (ml/ phút) 30.2 29.1 23.9 19.3 52.8 38.7 40.5 34.2 10 V1 = 2.6 30.8 28.9 24.2 19 53.2 38.8 41.9 33.3 10 m/s TB 30.5 29 24.05 19.15 53 38.75 41.2 33.75 10 31.1 29 25.4 22.1 42.7 34.5 40.8 33.3 13 31.4 29.3 26 23.2 41.5 34.1 41.7 32.9 11.5 V2 = 3.4 TB 31.25 29.15 25.7 22.65 42.1 34.3 41.25 33.1 12.25 V3 = 4.2 31.4 29.4 25.9 24.2 40.7 33.7 40 32.7 13.5 m/s 31 29 25.8 23.8 40.1 33.2 37.6 31.1 13 TB 31.2 29.2 25.85 24 40.4 33.45 38.8 31.9 13.25 m/s Các số liệu khác Hơi bão hịa Vận tốc gió đầu ta ống khí động v 2.6 (m/s) Mẫu đo lượng nước tách từ dàn lạnh V1 (ml) Thời gian lấy mẫu đo lượng nước nói (s) 3.4 4.2 38 39 38 36 36 34 97 120 120 120 180 180 Hơi nhiệt Vận tốc gió đầu ta ống khí động v 2.6 (m/s) 3.4 4.2 Mẫu đo lượng nước tách từ dàn lạnh V1 (ml) 20 20 26 23 27 26 120 120 120 120 120 120 Thời gian lấy mẫu đo lượng nước nói (s) Bảng Các thơng số trạng thái khơng khí ẩm mơi trường V (m/s) Trạng thái Lần đo 2.6 TB 3.4 TB 4.2 TB i1 d1 (kJ/kg) (kg/kg) T1 T1' Bão hòa 30.7 28.4 80 89.87 0.023 Quá nhiệt 30.2 29.1 90 94.89 0.0252 Bão hòa 30.8 28.5 83 91.96 0.025 Quá nhiệt 30.8 28.9 87 94.05 0.0258 Bão hòa 30.75 28.45 81.5 90.92 0.024 Quá nhiệt 30.5 29 88.5 94.47 0.0255 Bão hòa 30.7 28.6 82 91.96 0.025 Quá nhiệt 31.1 29 87.5 94.47 0.026 Bão hòa 29.8 28.7 93 94 0.026 Quá nhiệt 31.4 29.3 85 95.3 0.0251 Bão hòa 30.25 28.65 87.5 92.98 0.0255 Quá nhiệt 31.25 29.15 86.25 94.89 0.0256 Bão hòa 29.7 28.8 92 94.05 0.025 Quá nhiệt 31.4 29.4 86 96.14 0.0255 Bão hòa 29.8 28.9 92.5 94.47 0.0245 31 29 85.8 94.5 0.0258 Bão hòa 29.75 28.85 92.25 94.26 0.0248 Quá nhiệt 31.2 29.2 85.9 95.32 0.0257 Quá nhiệt Bảng Các thơng số trạng thái khơng khí ẩm sau dàn lạnh Trạng thái v (m/s) Lần đo 2.6 TB 3.4 TB 4.2 TB i2 d2 (kJ/kg) (kg/kg) T2 T2' Bão hòa 25.3 21.1 70 60.61 0.014 Quá nhiệt 23.9 19.3 65 54.34 0.012 Bão hòa 25.5 21.2 68 56.43 0.014 Quá nhiệt 24.2 19 66 54.34 0.0125 Bão hòa 25.4 21.15 69 58.52 0.014 Quá nhiệt 24.05 19.15 65.5 54.34 0.0123 Bão hòa 26.1 22.2 70 64.37 0.015 Quá nhiệt 25.4 22.1 69 60.6 0.014 Bão hòa 26.2 22.3 71 64.79 0.0152 26 23.2 80 68.97 0.0168 Bão hòa 26.15 22.25 70.5 64.58 0.0151 Quá nhiệt 25.7 22.65 74.5 64.79 0.0154 Bão hòa 26.9 22.5 70 66.46 0.0155 Quá nhiệt 25.9 24.2 86 73.15 0.0185 Bão hòa 26.8 22.5 72 65.21 0.0156 Quá nhiệt 25.8 23.8 83 71.06 0.0187 Bão hòa 26.85 22.5 71 65.84 0.0156 Quá nhiệt 25.85 24 84.5 72.11 0.0186 Quá nhiệt Bảng Các thông số trạng thái khơng khí ẩm sau thiết bị sấy Trạng thái v (m/s) Lần đo 2.6 TB 3.4 TB 4.2 TB i3 d3 (kJ/kg) (kg/kg) T3 T3' Bão hòa 49.2 35.3 42.08 129.58 0.0396 Quá nhiệt 52.8 38.7 43.44 154.66 0.0495 Bão hòa 50.2 36.2 42.34 135.85 0.042 Quá nhiệt 53.2 38.8 42.75 154.7 0.0497 Bão hòa 49.7 35.75 42.21 132.72 0.0408 Quá nhiệt 53 38.75 43.1 154.68 0.0496 Bão hòa 45.7 35 50.95 131.67 0.04 Quá nhiệt 42.7 34.5 59.23 125.4 0.04 Bão hòa 45.6 34.9 50.9 129.58 0.04 Quá nhiệt 41.5 34.1 62.1 121.22 0.0394 Bão hòa 45.65 34.95 50.93 130.63 0.04 Quá nhiệt 42.1 34.3 60.67 123.31 0.0397 Bão hòa 43.6 34.2 54.8 125.4 0.039 Quá nhiệt 40.7 33.7 63.51 120.38 0.0385 Bão hòa 43.5 34.3 55.54 124.56 0.039 Quá nhiệt 40.1 33.2 63.69 117.88 0.037 Bão hòa 43.55 34.25 55.17 124.98 0.039 Quá nhiệt 40.4 33.45 63.6 119.13 0.038 Bảng Các thơng số trạng thái khơng khí ẩm sau vòi phun Trạng thái v (m/s) Lần đo 2.6 TB 3.4 TB 4.2 TB d4 (kJ/kg) (kg/kg) T4 T4' Bão hòa 41.4 33.2 58.59 117.88 0.03 Quá nhiệt 40.5 34.2 66.63 124.15 0.04 Bão hòa 39.8 34.3 70.15 124.2 0.041 Quá nhiệt 41.9 33.3 57.16 117.04 0.037 Bão hòa 40.6 33.75 64.37 121.04 0.036 Quá nhiệt 41.2 33.75 61.89 120.59 0.0385 39 32.3 64.1 111.19 0.035 Quá nhiệt 40.8 33.3 61.33 118.712 0.037 Bão hòa 37.7 33 73.36 115.79 0.038 Quá nhiệt 41.7 32.9 56.22 119.13 0.036 Bão hòa 38.35 32.65 68.73 113.49 0.0365 Quá nhiệt 41.25 33.1 58.78 118.92 0.0365 Bão hòa 36.9 31.8 71 108.68 0.035 40 32.7 61.83 114.53 0.036 Bão hòa 36.9 32.1 72.55 110.77 0.0357 Quá nhiệt 37.6 31.1 64.38 106.17 0.033 Bão hòa 36.9 31.95 71.78 109.73 0.035 Quá nhiệt 38.8 31.9 64.61 110.35 0.0345 Bão hịa i4 Q nhiệt ĐỒ THỊ Trình bày phương pháp xác định thông số thu giản đồ i-d với vận tốc gió v1 trường hợp phun bão hịa: Xác định thơng số khơng khí: Dựa vào số liệu có nhiệt độ bầu khô T nhiệt độ bầu ướt T’, ta tra thông số độ ẩm tương đối φ(%), enthalpi i (kJ/kg), độ chứa d (kg/kg) cách:  Từ nhiệt độ bầu ướt T’, ta vẽ đường song song với đường nhiệt độ (t=const) đụng vào đường φ=1 (tại A)  Từ A dóng theo đường enthalpi (i=const), ta giá trị i khơng khí xét  Từ A theo đường i=const kéo dài ta cắt đường φ=const Giá trị tính tốn theo lý thuyết lớn so với thực tế thực tế có tổn thất nhiệt môi trường xung quanh làm cho nhiệt lượng không khí tỏa lớn nhiệt lượng mà dàn lạnh nhận - Lượng nước tách từ dàn lạnh: Theo lý thuyết: Gnước =( 1.5 ÷ 2.3 ) kg/h Thực tế: G ' nước =( 0.6 ÷ 1.3 ) kg / h > Giá trị tính tốn theo lý thuyết lớn so với giá trị thực tế - Lượng nhiệt thiết bị sấy cung cấp Lý thuyết: Q= (3.1 ÷ 4.3 ) kW Thực tế: Q ' 0=2kW > Giá trị tính tốn theo lý thuyết lớn so với giá trị thực tế mơi trường xung quanh có cấp nhiệt vào khơng khí làm cho nhiệt lượng mà khơng khí nhận lớn nhiệt lượng mà thiết bị sấy cung cấp  Nguyên nhân dẫn đến sai số thực tế lý thuyết - Sai số thể tích ống khí động: Thể tích ống khí động khơng đủ lớn để đảm bảo q trình xảy khơng ảnh hưởng lẫn Các trình xảy cho khơng khí ẩm gần liên tục, vùng làm việc trước trình vùng làm việc sau q trình trước nó, vùng làm việc không rõ ràng mà đan xen lẫn - Sai số trình phun hơi: Để xác định nhiệt bão hòa ta dựa vào nhiệt độ đo nồi nhiệt độ van đầu vào Tuy nhiên thực với nhiệt ta mở van nên áp suất thay đổi làm nhiệt độ cũn thay đổi Từ đó, dẫn đến việc xác định khơng xác - Sai số đọc nhiệt độ bầu khô nhiệt độ bầu ướt đồng hồ số: số đồng hồ thường không ổn định mà dao động khoảng 1-20C nên dẫn đến sai số xác định - Sai số đo lưu lượng nước ngưng: Do đọc thể tích ống đong bấm thời gian khơng xác - Sai số thiết bị: Lưu lượng khí vào khơng ổn định, thiết bị không cách nhiệt cách ẩm tuyệt môi trường xung quanh,… 18 - Sai số tính tốn: sai số tra thơng số giản đồ i-d, làm tròn số trình tính,… 19 ... 0.0155 Quá nhiệt 25.9 24.2 86 73.15 0.0185 Bão hòa 26.8 22.5 72 65.21 0.0156 Quá nhiệt 25.8 23.8 83 71.06 0.0187 Bão hòa 26.85 22.5 71 65.84 0.0156 Quá nhiệt 25.85 24 84.5 72.11 0.0186 Quá nhiệt. .. Hình Q trình thay đổi trạng thái khơng khí ẩm - q nhiệt v=2.6 m/s Hình Quá trình thay đổi trạng thái khơng khí ẩm - q nhiệt v=3.4 m/s Hình Quá trình thay đổi trạng thái khơng khí ẩm - q nhiệt. .. 32.1 72.55 110.77 0.0357 Quá nhiệt 37.6 31.1 64.38 106.17 0.033 Bão hòa 36.9 31.95 71.78 109.73 0.035 Quá nhiệt 38.8 31.9 64.61 110.35 0.0345 Bão hòa i4 Quá nhiệt ĐỒ THỊ Trình bày phương pháp xác