Phúc trình thí nghiệm quá trình thiết bị thời gian lưu mạch lưu chất

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ 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 HK 222 Nhóm lớp: L03 – Nhóm: C6-5 CBHD: Nguyễn Thị Như Ngọc SVTH: – MSSV: Thành phố Hồ Chí Minh – 2023 MỤC LỤC THỜI GIAN LƯU I TRÍCH YẾU II DỤNG CỤ, THIẾT BỊ, PHƯƠNG PHÁP III KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM IV BÀN LUẬN 22 V PHỤ LỤC .25 MẠCH LƯU CHẤT 27 I TRÍCH YẾU 27 II DỤNG CỤ, THIẾT BỊ, PHƯƠNG PHÁP 27 III KẾT QUẢ 27 IV BÀN LUẬN .33 V PHỤ LỤC 35 VI TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 KHUẤY CHẤT LỎNG 37 I TRÍCH YẾU 37 II LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM 37 III DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 37 IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 38 V BÀN LUẬN 41 VI PHỤ LỤC 45 VII TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG 48 I TRÍCH YẾU 48 II KẾT QUẢ TÍNH TỐN .49 III BÀN LUẬN .75 IV PHỤ LỤC 76 CHƯNG CẤT .81 I TRÍCH YẾU 81 II LÝ THUYẾT TN 81 III DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 82 IV KẾT QUẢ TN 83 V BÀN LUẬN 90 VI TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 NGHIỀN – RÂY – TRỘN 93 I TRÍCH YẾU 93 II LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM 93 III DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 93 IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 94 NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 108 I TRÍCH YẾU .108 II LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM 108 III DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 109 IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: 110 V BÀN LUẬN 115 VI PHỤ LỤC .117 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 Quá trình & thiết bị Bài: THỜI GIAN LƯU GVHD: Ngơ Văn Tuyền Sinh viên: MSSV: Nhóm: Ngày TN: Năm học 2022- 2023 THỜI GIAN LƯU I TRÍCH YẾU – Xác định phân phối thời gian lưu thực tế từ số liệu thí nghiệm đáp ứng tính độ chuyển hóa cách xem dòng chảy hoàn toàn không khuấy trộn Mô hình thích hợp cho thiết bị dạng ống với chế độ chảy dòng phản ứng bậc – Mô hình phân tán theo phương trục, xem thiết bị phản ứng dạng ống có khuếch tán theo phương trục, phân phối thời gian lưu thực tế thiết bị dùng để tính hệ số khuếch tán theo phương trục, sau dùng giá trị để tiên đoán độ chuyển hóa Mô hình thích hợp cho thiết bị phản ứng có chế độ chảy rối – Mô hình hệ nhiều bình khuấy lý tưởng mắc nối tiếp Số liệu thí nghiệm đáp ứng dùng để xác định số bình khuấy hệ, từ tính độ chuyển hóa II DỤNG CỤ, THIẾT BỊ, PHƯƠNG PHÁP Độ dẫn cực đại (cho bình): Do Đường kính bình khuấy: d = 160 (mm) Chiều cao mực nước bình khuấy: H = 130 (mm) Lưu lượng nước chảy vào bình khuấy: v = 0,43 (lít/ phút) Mực nước bình ≈ 121.5 (mm) - Hệ thống bình khuấy lắp nối tiếp - Kích thước bình khuấy: ∅160 x H180 mm - Lưu lượng: Qmax = Lpm - Vật liệu: inox 304à thủy tinh hữu - Thuốc thử: dung dịch NaCl 5% III KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Bảng 1: Kết thơ hệ bình với vận tốc cánh khuấy 50 rpm Thời gian t (p) D bình D bình D bình D bình D bình 22.56 23.36 19.36 23.68 25.6 92.8 30.72 19.36 23.52 25.6 82.72 44.64 20.96 23.52 25.44 73.92 53.6 24.16 24 25.28 65.28 59.36 27.68 25.28 25.28 59.04 61.28 30.72 27.54 25.44 53.28 62.08 33.28 29.28 25.92 48.48 61.44 35.52 31.52 26.56 44.48 60 37.76 34.4 27.36 10 41.28 58.08 39.36 37.28 28.32 11 38.08 55.52 40.32 40.32 29.92 12 35.68 52.8 40.96 43.04 31.84 13 33.6 50.4 40.96 45.44 33.76 14 31.84 47.68 40.64 47.52 35.84 15 30.24 45.12 40 49.12 37.44 16 29.12 42.88 39.52 50.24 39.52 17 27.84 40.64 38.4 50.72 41.12 18 27.2 38.72 37.6 51.2 42.72 19 26.4 36.8 36.32 51.2 44.16 20 25.6 35.2 35.36 51.04 44.16 21 25.12 34.08 34.24 51.04 45.28 22 24.8 32.64 33.12 50.56 46.58 23 24.48 31.36 32 49.6 47.52 24 24.16 30.24 30.88 48.16 47.52 25 23.84 29.28 30.08 47.04 47.52 26 28.64 28.8 45.92 47.52 47.52 27 23.52 28 41.96 47.04 47.52 28 23.36 27.04 27.04 43.52 46.56 29 23.2 26.4 26.1 41.92 46.08 30 23.2 25.92 25.41 40.96 45.44 31 23.04 25.6 24.96 39.52 41.48 32 22.88 25.28 24.32 38.08 43.68 33 22.88 24.8 23.52 36.8 42.72 34 22.72 24.64 23.04 39.69 41.76 35 22.72 24.48 22.72 34.72 40.96 Bảng 2: Kết thô hệ bình với vận tốc cánh khuấy 60 rpm Thời gian t D bình (phút) D bình D bình D bình D bình 22.08 22.56 18.88 22.88 24.46 101.76 25.44 18.88 23.2 25.12 88.96 41.12 19.52 22.88 24.64 77.92 51.68 22.08 23.04 24.64 69.44 58.24 25.44 23.84 24.64 61.44 61.44 28.96 25.44 24.64 55.2 62.72 32.32 27.52 24.8 50.08 62.56 35.04 30.4 25.6 45.44 61.12 37.28 33.44 26.4 10 41.44 59.36 39.04 36.48 27.52 11 38.4 56.8 40.48 39.84 29.12 12 35.68 54.24 40.96 42.56 30.72 13 33.44 51.36 40.96 45.28 36.64 14 31.68 48.64 40.96 47.36 34.88 15 29.76 46.08 40.64 48.96 36.64 16 28.8 43.52 39.84 50.4 38.72 17 27.52 41.12 38.88 51.2 40.64 18 26.56 39.04 37.76 51.22 42.4 19 25.76 36.96 36.8 51.84 43.68 20 25.12 35.2 35.68 51.52 44.96 21 24.64 33.6 34.4 51.2 45.92 22 24.16 32.16 33.12 50.56 46.72 23 23.84 30.88 31.84 50.08 47.68 24 23.52 29.76 30.88 48.64 47.68 25 23.36 28.8 29.76 47.52 47.68 26 23.04 28 28.64 46.24 47.68 27 22.72 27.2 27.52 45.12 47.36 28 22.72 26.72 26.88 43.68 46.88 29 22.56 25.92 25.76 42.9 46.4 30 22.56 25.44 25.12 40.96 45.6 31 22.56 24.96 24.48 39.68 44.64 32 22.4 24.8 23.84 38.4 44 33 22.24 24.16 23.2 37.12 43.04 34 22.24 24 22.56 35.84 42.08 35 22.24 23.84 22.08 34.72 40.96 Bảng 3: Vận tốc cánh khuấy 70 rpm Thời gian t D bình (phút) D bình D bình D bình D bình 43.84 22.56 18.72 24 27.36 94.88 30.24 18.88 23.84 26.88 83.2 44.48 20 23.68 26.56 73.76 53.44 22.88 23.84 26.24 65.6 58.4 26.08 25.92 25.92 58.72 60.96 29.44 26.24 25.92 53.12 61.76 32.64 28.64 26.24 48 61.12 35.04 31.2 26.72 44.16 59.52 37.44 34.24 27.52 10 40.48 57.44 38.72 37.12 28.8 11 37.68 55.2 39.68 40.32 30.24 12 35.04 52.8 40.32 42.88 31.68 13 32.96 50.08 40.32 45.28 33.44 14 31.04 47.36 40.6 47.2 35.52 15 29.76 44.96 39.84 48.64 37.28 16 28.32 42.72 39.04 50.08 39.2 17 27.2 40.16 38.08 50.88 40.96 18 26.56 38.24 36.8 51.2 42.56 19 25.76 36.16 35.84 51.2 43.84 20 25.28 34.72 34.72 51.04 45.12 21 29.64 32.96 33.44 50.88 45.76 22 24.32 31.68 32.48 50.08 46.56 23 24 30.72 31.2 49.12 47.14 24 25.52 29.28 30.08 48.16 47.36 25 23.2 28.48 28.96 46.88 47.36 26 23.2 27.68 28.16 45.76 47.2 27 22.88 26.88 27.2 46.64 46.88 28 22.72 26.24 26.4 43.2 46.4 29 22.56 25.6 25.6 41.76 46.08 30 22.4 25.44 24.64 40.48 45.28 31 22.4 24.8 24.16 39.2 44.48 32 22.4 24.64 23.52 37.92 43.68 33 22.56 24.32 22.88 36.8 42.72 34 22.24 24 22.56 35.52 41.76 35 22.4 23.68 22.08 34.4 40.64 KẾT QUẢ TÍNH TỐN Bảng 4: Hệ bình với vận tốc cánh khuấy 50 rpm Thời gian t D Thực tế (p) 𝜽 Lý thuyết Eθ θ Eθ 22.912 0.057602611 1.207419899 0.035198874 0.0002 38.4 0.115205221 2.023608769 0.070397747 0.0022 39.456 0.172807832 2.07925801 0.105596621 0.0095 40.192 0.230410443 2.118043845 0.140795495 0.0253 40.576 0.288013053 2.138279933 0.175994368 0.0518 40.804 0.345615664 2.15029511 0.211193242 0.0901 40.768 0.403218275 2.148397976 0.246392115 0.1400 40.704 0.460820885 2.145025295 0.281590989 0.2003 40.8 0.518423496 2.150084317 0.316789863 0.2690 10 40.864 0.576026107 2.153456998 0.351988736 0.3439 11 40.832 0.633628717 2.151770658 0.38718761 0.4222 12 40.864 0.691231328 2.153456998 0.422386484 0.5015 13 40.832 0.748833939 2.151770658 0.457585357 0.5793 14 40.704 0.806436549 2.145025295 0.492784231 0.6534 15 40.384 0.86403916 2.128161889 0.527983105 0.7221 16 40.256 0.92164177 2.121416526 0.563181978 0.7840 17 39.744 0.979244381 2.094435076 0.598380852 0.8379 18 39.488 1.036846992 2.080944351 0.633579725 0.8832 19 38.976 1.094449602 2.053962901 0.668778599 0.9195 20 38.272 1.152052213 2.016863406 0.703977473 0.9467 21 37.952 1.209654824 0.739176346 0.9650 - Độ ẩm vật liệu thấp, tránh việc hạt kết dính lại với khơng lọt qua rây, thuận lợi cho trình rây - Bề dày lớp vật liệu rây vừa phải - Do bề mặt rây phẳng, thuận lợi cho trình rây Hiệu suất nghiền: H= 9,58% Hiệu suất nghiền thấp vì: - Kết phân tích rây khơng xác dẫn đến xác định kích thước hạt sau nghiền khơng xác - Công máy nghiền bao gồm công lúc không tải nên cơng máy nghiền tính lớn - Lưới rây có vài lỗ thủng giữa, phải bít lại băng keo nên vị trí vật liệu khơng lọt qua - Do khối lượng vật liệu đem cân chưa xác - Do bấm thời gian chưa xác - Do trình cân sau rây vật liệu Vì vật liệu lúc dễ bay môi trường xung quanh cịn bám nhiều bề mặt rây khơng lấy - Khối lượng rây ΔΦ, để từ vẽ đồ thị tính Dp2 - Sai số trình vẽ đồ thị 3/ Bàn độ tin cậy kết yếu tố ảnh hưởng nhiều - Kết nghiền: độ tin cậy kết nghiền mức thấp Các yếu tố ảnh hưởng đến kết nghiền nêu câu - Kết rây: độ tin cậy kết rây cao Các yếu tố ảnh hưởng đa phần đến kết rây: - Độ ẩm vật liệu rây thấp - Bề dày lớp vật liệu bề mặt rây vừa phải - Bề mặt rây phẳng - Có lót lớp giấy rây rây 0,45 mm nên ta cần đem tờ giấy cân Vì khơng có việc vật liệu bị bám lại rây, độ xác cao - Do q trình tính tốn đơn giản nhiều so với phần tính hiệu suất nghiện nên giảm nhiều sai số 104 - Tuy nhiên, có số nguyên nhân làm giảm độ tin cậy vật liệu mịn dễ bay vào khơng khí, việc ước lượng (Fa) giản đồ chưa xác tuyệt đối,…Nhưng yếu tố ảnh hưởng không đáng kể - Kết trộn: độ tin cậy kết trộn mức tạm ổn Các yếu tố ảnh hưởng đến kết trộn: - Sự phân phối cỡ hạt: hạt đậu xanh đậu nành có kích thước sai lệch nhiều nên ảnh hưởng xấu đến trình trộn - Thời gian trộn: xác định kế thiết bị bấm tay nên có sai số Nhưng sai số khơng đáng kể - Khối lượng riêng vật liệu: đậu xanh đậu nành có khối lượng riêng xấp xỉ nên có tác động tốt q trình trộn - Tính dễ vỡ (dịn): đậu xanh đậu nành khơng có tính chất vỡ vụn nên q trình trộn diễn dễ dàng - Mẫu lấy nhiều vị trí theo sơ đồ nên đảm bảo tính đặc trưng mẫu lấy, làm tăng độ xác kết - Q trình tính tốn kết đơn giản nên khơng có sai số 4/ Nhận xét cách lấy mẫu thí nghiệm trộn Cách lấy mẫu vị trí đảm bảo khảo sát hết tồn khối hạt, làm cho mẫu lấy có tính đặc trưng kết có độ xác cao Bởi q trình trộn khơng phải vị trí có phân bố hạt nhau, ta phải lấy nhiều vị trí để tính trung bình Số lượng mẫu lấy mẫu lần lấy, số mẫu lấy nắm tay nên phần mẫu chiếm tỉ lệ đáng kể so với toàn khối hạt Sau đếm số lượng hạt ta lại đổ vào thùng trộn, vơ tình làm thay đổi phân bố hạt Ảnh hưởng không đáng kể lượng vật liệu ban đầu đem trộn lớn Tuy nhiên, việc lấy mẫu cách bốc tay gây sai số đo thể tích mẫu khảo sát khơng giống 5/ Bàn độ tin cậy kết trộn yếu tố thí nghiệm có ảnh hưởng nhiều đế thí nghiệm trộn Độ tin cậy kết trộn trung bình, chấp nhận Các yếu tố ảnh hưởng - Sự phân phối cỡ hạt: hạt đậu xanh đậu nành có kích thước sai lệch nhiều nên ảnh 105 hưởng đến trình trộn - Thời gian trộn: xác định kế (bấm tay) nên có sai số Nhưng sai số không đáng kể - Khối lượng riêng vật trộn: hạt đậu nành đậu xanh có khối lượng riêng xấp xỉ nhiên đậu xài lâu nên lẫn vỏ đậu bị bong hạt bị vỡ thành nửa hạt - Tính dễ vỡ (địn): đậu xanh đậu nành khơng có tính chất dễ vỡ nhiên bảo quản sử dụng đậu cũ nên đậu giòn có lẫn vụn - Mẫu lấy nhiều vị trí nên đảm bảo tính đặc trưng, độ xác cao - Có sai số q trình đếm, mẫu lấy khơng đồng VI TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] Vũ Bá Minh – Hoàng Minh Nam, "Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học – Tập 2: Cơ học vật liệu rời", Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1998 [2] Bộ mơn Q trình – Thiết bị, "Thí nghiệm Q trình – Thiết bị", Đại học Bách Khoa TP.HCM, 2003 106 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 Quá trình & thiết bị Bài: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC GVHD: Nguyễn Thị Như Ngọc Sinh viên: MSSV: Nhóm: Ngày TN: Năm học 2022- 2023 107 NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC I TRÍCH YẾU Tìm hiểu thực tế số vấn đề lý thuyết học mơn Nhiệt động lực kỹ thuật từ có khái niệm chung mơn học, hiểu vai trị áp dụng cơng nghiệp đời sống II LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM Khái niệm khơng khí ẩm Khơng khí ẩm hỗn hợp khơng khí khơ nước Khơng khí thơng thường dù nhiều có chứa lượng nước phần nhỏ khí khác, kỹ thuật, khơng khí ẩm chất mơi giới sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực Cụ thể kỹ thuật điều khiển khí nén,kỹ thuật thơng gió vệ sinh cơng nghiệp, kỹ thuật điều hồ nhiệt độ,… Các thông số đặc trưng không khí ẩm Để xác định trạng thái khơng khí ẩm ngồi hai thơng số áp suất nhiệt độ, cịn có số thơng số khác như: • Độ ẩm tuyệt đối • Độ ẩm tương đối • Độ chứa • Enthalpy Các phương pháp đo độ ẩm tương đối khơng khí Độ ẩm tương đối độ chứa khơng khí ẩm đo trực tiếp được, để xác định thành phần khơng khí ẩm người ta phải dùng số phương pháp đo gián tiếp, số phương pháp nhiệt kế ướt Trên thực tế, biết độ ẩm tương đối khơng khí cần thiết kỹ thuật điều hồ khơng khí, kỹ thuật sấy, điều tiết khơng khí… Một phương pháp thường ứng dụng xác định độ ẩm tương đối theo nhiệt độ nhiệt kế khô nhiệt độ nhiệt kế ướt Khi dịng khơng khí chưa bão hoà thổi qua bấc thấm nước, nước bấc quanh bầu ướt bốc hơi, nhiệt lượng sử dụng để bốc nhận từ môi trường xung quanh bầu ướt nên nhiệt độ bầu ướt thấp nhiệt độ mơi trường khơng khí cần đo nhiệt độ bầu khô Sự thấp nhiều hay phụ thuộc vào khả bốc bấc quanh bầu ướt, tức phụ thuộc vào độ ẩm tương đối khơng khí Độ lớn hay nhỏ tốc độ khơng khí thổi qua bầu ướt có ảnh hưởng định đến tính xác đọc số đo nhiệt độ nhiệt kế khơ Q trình nghiên cứu chứng minh, tốc độ gió 2,5 m/s số đo nhiệt độ nhiệt kế ổn định xác Các loại khơng khí ẩm 108 Tuỳ theo trạng thái nước khơng khí ẩm mà ta có loại khơng khí ẩm: • Khơng khí ẩm chưa bão hồ • Khơng khí ẩm bão hồ • Khơng khí ẩm q bão hồ Xác định trạng thái hỗn hợp khơng khí ẩm Giản đồ khơng khí ẩm sử dụng phổ biến q trình xác định trạng thái khơng khí ẩm để tính tốn điều tiết khơng khí, điều hồ nhiệt độ, q trình sấy,…Phương pháp đồ thị có ưu điểm sử dụng dễ dàng, trực quan nhận thấy đặc tính khơng khí ẩm q trình thực Có hai loại đồ thị thường sử dụng t-d I-d Các trình nhiệt động ảnh hưởng tác nhân bên ngồi, trạng thái khơng khí ẩm bị thay đổi phần tồn thơng số Sự thay đổi trạng thái khơng khí ẩm thường gặp qua q trình đun nóng, làm lạnh, làm ẩm, trộn hai hỗn hợp có trạng thái khác III DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM Mơ hình thí nghiệm: Mơ hình gồm ống khí động, khơng khí quạt thổi qua từ đầu đến đầu ống làm ẩm cách phun nước từ nồi hơi, sấy nóng điện trở làm lạnh dàn bay hệ thống lạnh Thiết bị thí nghiệm: Khơng khí quạt thổi (AVE1) qua ống khí động, phun nồi (TGV), sấy nóng điện trở (AR2), sau làm lạnh dàn bay (ST9), cuối sấy nóng lần điện trở (AR3) trước khỏi ống khí động Phía dàn lạnh có vịi nước ngưng đặt ống đong để đo thể tích nhằm xác định lưu lượng nước ngưng tụ từ khơng khí bị làm lạnh Trên hệ thống có 16 cảm biến dùng để đo, hiển thị điều khiển thông số hoạt động trình xảy ống khí động, bao gồm cảm biến nhiệt độ (ST1-ST12), cảm biến đo lưu lượng (SC1, SC2), cảm biến đo áp suất (SP1, SP2) Dàn lạnh AC01 mở tay lệnh ON/OFF Phương pháp thí nghiệm: 3.1 Nội dung thí nghiệm: Xác định trạng thái khơng khí bao gồm nhiệt độ, độ ẩm khơng khí trường hợp khơng khí qua vịi phun bão hồ, dàn lạnh dàn sấy nóng (điện trở) trước khỏi ống khí động Từ số liệu, xác định trình thay đổi trạng thái khơng khí giản đồ I-d sở xác định enthalpy độ chứa khơng khí vị trí 3.2 Quy trình vận hành 109 • Châm nước đầy cốc nhiệt kế bầu ướt Mở van cấp nước vào nồi • Mở cơng tắc hệ thống để kiểm tra • Thao tác đo ghi lại giá trị phần mềm TAAC • Dọn dẹp thiết bị khu vực sau thí nghiệm IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: ST1 ST2 ST3 ST4 ST5 ST6 ST7 ST8 V (mL/phút) v1 = 2,6 m/s 33,5 26,6 49,9 32,7 23,8 22,8 50,2 35,6 1,32 v2 = 3,4 m/s 34,6 26,7 50,4 33,6 22,3 21,2 49,7 34,4 2,2 v3 = 4,2 35,0 m/s Trong đó: 26,3 50,2 32,6 21,9 21,0 49,9 31,9 3,98 v (m/s) vận tốc gió đầu ống khí động 𝑉(ml/phút) lượng nước ngưng tụ phút dàn lạnh ST-i (oC) nhiệt độ bầu khô, bầu ướt vị trí ống khí động Xử lý số liệu: Xác đinh thông số thu giản đồ i-d với vận tốc gió vi trường hợp phun bão hịa: Với trường hợp vận tốc gió v1 = 2,6 m/s, từ số liệu ghi nhận bảng kết sau q trình làm thí nghiệm, ta ghi nhận điểm số có nhiệt độ bầu khơ 33,5oC nhiệt độ bầu ướt 26,6oC, sử dụng giản độ I-d, xác định giá trị độ ẩm tương đối 𝜑, enthalpy i độ chứa d Từ trục hồnh thể nhiệt độ bầu khơ, xác định đường T = 26,2 oC song song với trục tung (là đường tập hợp điểm có nhiệt độ 26,2oC không đổi) cắt đường cong 𝜑 = 100% điểm X, ta xác định giá trị enthalpy i = 81,26 kJ/kg Từ điểm X theo đường enthalpy không đổi, kẻ đường thẳng cắt đường thẳng T = 33,5oC điểm X’ điểm số cần tìm, từ X’ ta xác định độ chứa d phép nội suy Tương tự với điểm lại 110 Giản đồ I-d biểu diễn vị trí điểm có nhiệt độ bầu khơ 33,5oC nhiệt độ bầu ướt 26,2oC ST1 ST2  (%) I (kJ/kg) d (kg/kg) v1 = 2,6 m/s 33,5 26,6 53,64 81,29 0,018 v2 = 3,4 m/s 34,6 26,7 55,49 83,08 0,018 v3 = 4,2 m/s 35,0 26,3 56,76 84,63 Các thông số trạng thái khơng khí ẩm mơi trường 0,019 Trong đó: ST1 (oC) nhiệt độ bầu khơ điểm trước điện trở AR2 ST-2 (oC) nhiệt độ bầu ướt điểm trước điện trở AR2 𝜑 (%) độ ẩm tương đối i (kJ/kg) enthalpy d (kg/kg) độ chứa v1 = 2,6 m/s ST3 ST4  (%) I (kJ/kg) d (kg/kg) 49,9 32,7 27,02 120,02 0,023 111 v2 = 3,4 m/s 50,4 v3 = 4,2 m/s 50,2 33,6 28,61 121,85 32,6 41,54 137,48 Các thông số trạng thái khơng khí ẩm trước dàn lạnh 0,024 0,033 Trong đó: ST3 (oC) nhiệt độ bầu khơ điểm trước dàn lạnh ST9 ST4 (oC) nhiệt độ bầu ướt điểm trước dàn lạnh ST9 ST5 ST6  (%) I (kJ/kg) d (kg/kg) v1 = 2,6 m/s 23,8 22,8 93,64 62,79 0,016 v2 = 3,4 m/s 22,3 21,2 88,34 66,84 0,017 v3 = 4,2 m/s 21,9 21,0 89,07 69,93 Các thơng số trạng thái khơng khí ẩm sau dàn lạnh 0,019 Trong đó: ST5 (oC) nhiệt độ bầu khô điểm sau dàn lạnh ST9 ST6 (oC) nhiệt độ bầu ướt điểm sau dàn lạnh ST9 ST7 ST8  (%) I (kJ/kg) d (kg/kg) v1 = 2,6 m/s 50,2 35,6 34,15 121,0 0,027 v2 = 3,4 m/s 49,7 34,4 26,79 104,77 0,021 v3 = 4,2 m/s 49,9 31,9 27,75 106,56 Các thông số trạng thái khơng khí ẩm thải ngồi 0,023 Trong đó: ST7 (oC) nhiệt độ bầu khơ điểm sau điện trở AR3 ST8 (oC) nhiệt độ bầu ướt điểm trước điện trở AR3 Nhiệt độ bầu khô 33,5 49,9 23,8 50,2 Nhiệt độ bầu ướt 26,6 32,7 22,8 35,6 Độ ẩm tương đối (%) 53,64 27,02 93,64 34,15 Độ chứa (kg/kg) 0,018 0,023 0,016 0,027 Enthalpy (kJ/kg) 81,29 120,02 62,79 121,0 112 Các thơng số trạng thái khơng khí ẩm ứng với vận tốc gió 𝜈1= 2,6 m/s vị trí ống khí động Giản đồ I-d biểu diễn thay trạng thái khơng khí ẩm ứng với vận tốc gió v1= 2,6 m/s vị trí ống khí động Nhiệt độ bầu khô 34,6 50,4 22,3 49,7 Nhiệt độ bầu ướt 26,7 33,6 21,2 34,4 Độ ẩm tương đối (%) 55,49 28,61 88,34 26,79 Độ chứa (kg/kg) 0,018 0,024 0,017 0,021 Enthalpy (kJ/kg) 83,08 121,85 66,84 104,77 Các thông số trạng thái khơng khí ẩm ứng với vận tốc gió 𝜈2= 3,4 m/s vị trí ống khí động 113 Giản đồ I-d biểu diễn thay trạng thái khơng khí ẩm ứng với vận tốc gió v2= 3,4 m/s vị trí ống khí động Nhiệt độ bầu khô 35,0 50,2 21,9 49,9 Nhiệt độ bầu ướt 26,3 32,6 21,0 31,9 Độ ẩm tương đối (%) 56,76 41,54 89,07 27,75 Độ chứa (kg/kg) 0,019 0,033 0,019 0,023 Enthalpy (kJ/kg) 84,63 137,48 69,93 106,56 Các thơng số trạng thái khơng khí ẩm ứng với vận tốc gió 𝜈3= 4,2 m/s vị trí ống khí động 114 Giản đồ I-d biểu diễn thay trạng thái khơng khí ẩm ứng với vận tốc gió v3= 4,2 m/s vị trí ống khí động Kết tính tốn: v (m/s)  (kg/m3) 𝑄(𝑘𝑊) (𝑘𝑔 /ℎ) 𝐺𝑛ướ𝑐 ′ (𝑘𝑔 /ℎ) 𝐺𝑘𝑘 𝑄𝑜 𝐺𝑛ướ𝑐 (kg /s) (𝑘𝑊) 2.6 1,149 0,029 1,157 0,538 0,079 1,708 3.4 1,149 0,039 1,515 0,844 0,132 2,147 4.2 1,149 0,048 2,550 2,432 0,238 3.255 V BÀN LUẬN Nhận xét kết thí nghiệm thơ Khi gió có vận tốc v1 = 2,6 m/s, nhiệt độ khơng khí tăng khoảng 20oC sấy nóng điện trở AR2, sau giảm 30oC qua dàn lạnh Trước khỏi ống khí động, nhiệt độ lại tăng khoảng 28oC sấy nóng điện trở AR3 Như vậy, q trình diễn ống khí động có thất nhiệt 115 Khi gió có vận tốc v2= 3,4 m/s, nhiệt độ khơng khí tăng khoảng 19oC sấy nóng điện trở AR2, sau giảm 28oC qua dàn lạnh Trước khỏi ống khí động, nhiệt độ lại tăng khoảng 26oC sấy nóng điện trở AR3 Như vậy, q trình diễn ống khí động vận tốc gió tăng lên có thất nhiệt lượng nhiệt thất nhỏ Khi gió có vận tốc v3 = 9,65m/s, nhiệt độ khơng khí tăng khoảng 16oC sấy nóng điện trở AR2, sau giảm khoảng 25oC qua dàn lạnh Trước khỏi ống khí động, khơng khí lại tăng khoảng 25oC sấy nóng điện trở AR3 Như vậy, tăng vận tốc gió, lượng nhiệt thất thoát nhỏ Lưu lượng nước ngưng từ dàn lạnh có tăng lên tăng vận tốc gió Nhận xét ảnh hưởng lưu lượng gió lên thay đổi trạng thái khơng khí điểm ống khí động Khi thay đổi lưu lượng gió, thay đổi nhiệt độ điểm không đáng kể Ngoại trừ điểm 1, độ ẩm, enthalpy hàm ẩm điểm cịn lại có thay đổi nhận thấy Nhận xét ảnh hưởng bão hoà lên thay đổi trạng thái khơng khí trước khỏi ống khí động Hơi bão hồ làm tăng độ ẩm tuyệt đối khơng khí nhận thêm ẩm làm tăng enthalpy khơng khí nhận nhiệt lượng từ bão hoà So sánh lý thuyết thực tế trình thay đổi trạng thái khơng khí ẩm dựa giản đồ I-d Trình bày nguyên nhân khác biệt (nếu có) Trên thực tế, q trình sấy nóng (đoạn CD), hàm lượng ẩm bị thay đổi (tăng dần) nhận thêm ẩm từ môi trường xung quanh Hiện tượng nhận thêm ẩm 79 làm cho khơng khí khỏi dàn lạnh sau trình làm lạnh (đoạn AB, BC) bị lẫn khơng khí ẩm bão hồ khơng khí ẩm chưa bão hồ trước đến nhiệt kế bầu khơ bầu ướt Khi qua vòi phun bão hoà nhiệt (đoạn DE, DE’) thực tế lí thuyết có nhiều 116 khác biệt môi trường xung quanh Bên cạnh lý nêu trên, nguyên nhân dẫn đến khác biệt đến từ sai sót q trình ghi nhận thông tin (đọc nhiệt độ,…), thao tác tiến hành sai, nhầm lẫn xử lí số liệu,… Trong q trình làm lạnh, có lượng lớn nhiệt bị thất mơi trường xung quanh, phần khơng gian phía ống động thiết bị khác nằm ống Do mà lượng nhiệt khơng khí ẩm toả khơng hấp thu hồn tồn q trình làm lạnh, lượng nước thu thực tế khoảng 0,079kg/h đến 0,238kg/h, đạt khoảng 4% so với lý thuyết Phụ tải thiết bị sấy thực tế cao công suất tối đa hai điện trở AR2 AR3, có trường hợp gấp đến lần chênh lệch enthalpy hai vị trí trước sau thiết bị sấy lớn Điều sai lệch nhiệt độ trình đo, lưu lượng dịng khí tăng lên quạt thổi,… VI PHỤ LỤC Công thức sử dụng: Xác định lưu lượng không khí chuyển động ống khí động Lưu lượng khối lượng dịng khí Gkk (kg/s): Gkk = v.F.ρ (1) Trong đó: v: vận tốc gió đo đầu vào ống khí động ( m/s) F: diện tích miệng ống khí động (m2) F = 0,3 × 0,3 = 0,09 m2 ρ: khối lượng riêng không khí (kg/m3) Trong trường hợp này, ρ xác định theo nhiệt độ t (oC) nhiệt kế khô đầu vào ống khí động Ống khí động có kích thước 3000 x 300 x 300 mm Tính tốn dàn lạnh a) Năng suất lạnh dàn lạnh Qo Qo (kJ/s) = Gkk (i1 – i2) (2) Trong đó: Gkk lưu lượng khơng khí chuyển động ống khí động, kg/s i1 i2 enthalpy khơng khí vào khỏi dàn lạnh, kJ/kg b) Lượng nước tách từ dàn lạnh theo tíhnh tốn lý thuyết Gnước Gnước (kg/giờ) = 3600 × Gkk × (d2 – d1) (3) 117 Trong đó: d1 d2: độ chứa khơng khí vào khỏi dàn lạnh, kg/kg c) Lượng nước thực tế tách từ dàn lạnh G’nước (4) Trong đó: V1: lượng nước tách từ dàn lạnh (ml) T1: thời gian lấy mẫu đo lượng nước nói (phút) Tính tốn thiết bị sấy khơng khí a) Phụ tải nhiệt thiết bị sấy khơng khí Q Q (KW) = G’kk × (i3 – i2) (5) Trong : i2 , i3: enthalpy khơng khí vào khỏi thiết bị sấy khơng khí, kJ/kg b) Lượng nhiệt dòng điện cung cấp qua điện trở Q = Gkk × (i3 -i2) Trong đó: Gkk: Lưu lượng khối lượng dịng khí i2 , i3: enthalpy khơng khí vào khỏi thiết bị sấy khơng khí, kJ/kg 118