Bài giảng Quá trình và thiết bị thuỷ lực cơ học

Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm,Tập 1: Các quá trình thủy lưc, bơm, quạt, máy nén; GS.TSKHNguyễn Bin, NXB Khoa học kỹ thuật, 2013.2.. Các quá trình, thiết b

Giới thiệu mơn học Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỦY LỰC – CƠ HỌC GV Giảng day: ThS Lê Thị Thanh Trà Khối lượng: TC (24 tiết lý thuyết + 06 tiết tập) Điểm QT (30%): Điểm kiểm tra + điểm tập + ý thức thái độ • Câu (2 điểm): trình • Câu (4 điểm): thiết bị (22,0đ) • Câu (4 điểm): toán (22,0đ) Điểm cuối kỳ (70%): Thi viết • Câu (3 điểm): q trình (21,5đ) • Câu (4 điểm): thiết bị (21,5đ + 1đ) • Câu (3 điểm): tốn (21,5đ) Giới thiệu mơn học Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỦY LỰC – CƠ HỌC Nội dung môn học: 05 chương • Chương 1: Những kiến thức thủy lực – học (8 tiết) • Chương 2: Vận chuyển chất lỏng chất khí (8 tiết) • Chương 3: Phân riêng hệ không đồng (6 tiết) • Chương 4: Khuấy trộn chất lỏng (tự đọc) • Chương 5: Đập – nghiền – sàng vật rắn (2 tiết) Giới thiệu mơn học Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT Tài liệu chính: Các trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, Tập 1: Các trình thủy lưc, bơm, quạt, máy nén; GS.TSKH Nguyễn Bin, NXB Khoa học kỹ thuật, 2013 Các q trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, Tập 2: Phân riêng hệ không đồng nhất, khuấy trộn, đập, nghiền, sàng; GS.TSKH Nguyễn Bin, NXB Khoa học kỹ thuật, 2013 Chương 1: Những kiến thức trình thủy lực – học Chương Bao gồm: - Khái niệm chung - Hệ đơn vị thứ nguyên - Tĩnh lực học chất lỏng - Động lực học chất lỏng 1.1 Khái niệm chung Bao gồm: - Các yếu tố tham gia vào trình sản suất - Các phương thức tiến hành trình sản xuất - Cân vật liệu - Cân nhiệt lượng - Năng suất - Hiệu suất - Công suất 1.1 Khái niệm chung Các yếu tố tham gia vào q trình sản suất Ngun liệu Năng lượng Máy móc thiết bị Con người 1.1 Khái niệm chung Các phương thức tiến hành trình sản xuất - Gián đoạn: Vật liệt nạp vào sản phẩm tháo theo mẻ Các giai đoạn trình xảy chu kỳ làm việc, thông số kỹ thuật (nhiệt độ, áp suất, nồng độ…) thay đổi theo thời gian - Liên tục: Vật liệu nạp vào sản phẩm tháo thực liên tục Các giai đoạn trình xảy đồng thời vị trí khác thiết bị Các thơng số vị trí thiết bị giữ nguyên suốt trình - Bán liên tục: Hoặc trình cho nguyên liệu vào liên tục,hoặc trình lấy sản phẩm liên lục Ưu điểm q trình liên tục: • Dễ tự động hóa, giới hóa nên giảm chi phí nhân cơng • Hoạt động ổn định nên tăng suất chất lượng sản phẩm đồng • Có thể trang bị đồng hóa nên giảm đầu tư giá thành 1.1 Khái niệm chung Cân vật liệu (định luật bảo toàn khối lượng) Tổng lượng vật liệu đưa vào thiết bị tổng lượng vật liệu khỏi thiết bị lượng vật liệu bị tổn thất  Phương trình cho hỗn hợp nhiều cấu tử cấu tử riêng biệt, cho trình cụ thể nhiều trình xảy khơng gian xác định  Từ phương trình: 1.1 Khái niệm chung Tính cân nhiệt lượng (định luật bảo toàn lượng) Tổng nhiệt lượng đưa vào phát sinh trình tổng nhiệt lượng khỏi thiết bị nhiệt bị tổn thất Trong đó: Qvào = lượng nhiệt nguyên liệu mang vào + lượng nhiệt tiêu tốn cung cấp vào Qphát sinh = lương nhiệt tỏa q trình (nhiệt ngưng tụ, kết tinh, hịa tan phản ứng hóa học…) Qra = lương nhiệt so sản phẩm vật liệu mang Qtt = lương nhiệt mát môi trường 10 Máy lọc băng tải Nhân xét 3.2.3 Ly tâm + Nguyên lý chung: - Bộ phận thùng quay, gắn với động quay trịn, đặt thẳng đứng hay nằm ngang - Khi thùng quay tròn, lực ly tâm khác mà bã bị văng ép chặt vào bề mặt thùng bề mặt lớp vải lọc, trộn lại vào nước + Phân loại - Lắng ly tâm - Lọc ly tâm + Các giai đoạn: - Tạo bã - Nén bã - Sấy bã (chỉ có lọc ly tâm, thu hồi sản phẩm khô hẳn lắng ly tâm Chương 5: Đập - Nghiền - Sàng 5.1 Khái niệm chung 5.1.1 Các khái niệm 5.1.2 Phương thức đập – nghiền 5.1.3 Các định luật đập – nghiền 5.2 Các máy đập – nghiền – sàng 5.2.1 Máy đập má 5.2.2 Máy nghiền nón 5.2.3 Máy nghiền búa 5.2.4 Máy sàng đĩa 5.1 Khái niệm chung 5.1.1 Phương thức đập nghiền Trong q trình hóa học, vận tốc phản ứng, vận tốc hịa tan , hiệu suất… phụ thuộc vào kích thước bề mặt riêng hạt Vì cơng nghiệp người ta tiến hành q trình đập - nghiền – sàng để đạt loại nguyên liệu có kích thước mong muốn Đập nghiền q trình học làm cho kích thước hạt rắn nhỏ lại để tăng bề mặt riêng Sàng trình học để phân loại hạt nhằm tạo sản phẩm có kích cỡ hạt đồng phù hợp với q trình sản xuất Quá trình đập nghiền đặc trưng độ nghiền i, tỷ lệ đường kính cục vật liệu trước sau nghiền: D – Đường kính cục vật liệu trước sau nghiền D i d d – đường kính hạt vật liệu sau nghiền Các kích thước thường dựa vào kích thước lỗ sàng phân loại 5.1.1 Phương thức đập nghiền Các mức độ phân loại hạt Khi nghiền thơ nghiền trung bình thường nghiền khơ, cịn nghiền nhỏ nghiền nghiền khơ nghiền ướt Nghiền ướt tạo bụi kích thước vật liệu sau nghiền đồng 5.1.2 Phương thức đập nghiền Cho trình đập nghiền, người ta phân thành phương thức: Chèn ép, đập, bổ, chà sát theo chế tác dụng sau: - Tác dụng hai bề mặt vật cứng - Tác dụng chèn vật chuyển động tự bề mặt nghiền - Tác dụng đập sóng mơi trường lỏng khí Việc lựa chọn phương thức thường diễn sau: 5.1.3 Các định luật đập nghiền + Công đập - nghiền theo định luật chung: (A: Công cần thiết để thực đập - nghiền; d: Đường kính hạt cần đập; C,n: số q trình đập nghiền) Trong đó: - đường kính vật liệt trước va đập d1 – đường kính hạt sau đập 5.1.3 Các định luật đập nghiền + Công đập nghiền theo Rittinger: - Nếu nghiền vật liệu dạng lập phương có cạnh thành lập phương cạnh d1 độ nghiền là: - Số lượng hạt sau đập là: - Vật liệu ban đầu có diện tích bề mặt 6do2 - Vật liệu sau đập có tổng diện tích bề mặt là: - Diện tích bề mặt hình thành F: - F tỷ lệ với công thực đập nghiền A Gọi Ai cơng tiêu tốn riêng q trình đập nghiền, hay công tiêu tốn để tạo 1cm2 bề mặt mới, tổng công tiêu công là: 5.1.3 Các định luật đập nghiền  Cơng A tính biết C d1,do Các yếu tố phụ thuộc vào tính chất vật liệu xác định thực nghiệm - Vì số lượng lập phương có cạnh (cm) cm3 vật liệu 1/do3, công để nghiền cm3 vật liệu tính: 5.2 Các máy đập - nghiền - sàng 5.2.1 Máy đập má + Cấu tạo 5.2.1 Máy đập má + Nguyên lý hoạt động: + Nhận xét: 5.2.2 Máy nghiền nón + Cấu tạo + Nguyên lý: 5.2.2 Máy nghiền nón + Nhận xét: 5.2.3 Máy nghiền búa + Cấu tạo: + Nguyên lý hoạt động 5.2.3 Máy nghiền búa + Nhận xét: 5.2.4 Máy sàng đĩa + Cấu tạo + Nguyên lý hoạt động 5.2.4 Máy sàng đĩa + Nhận xét