Báo cáo thực hành quá trình cơ học bài bơm ly tâmTính toán các quá trình làm iệc của bơmCác công thức tính toán cho các chế độ dòng chảycách vận hành hệ thống bơm ly tâm đang được giản dạy tại truong đại học công nghiệp tp hcm
BƠM LY TÂM I.Mục đích thí nghiệm: - Xác định cột áp toàn phần bơm, công suất hiệu suất cho bơm ly tâm việc đo đạc thông số thay đổi lưu lượng bơm - Khảo sát xây dựng đường đặc tuyến bơm - Sử dụng định luật tỉ lệ để tiên đoán thông số đặc trưng bơm - Khảo sát ảnh hưởng việc thay đổi cột áp ống hút bơm, đồng thời khảo sát tượng xâm thực cách thay đổi áp suất ống hút với việc thay đổi van hút để thay đổi lưu lượng - Xây dựng đường đặc tuyến mạng ống để xác định điểm làm việc bơm II.Cơ sở lý thuyết: Các thông số đặc trưng bơm Các thông số đặc trưng hoạt động bơm ly tâm mô tả minh họa sử dụng sử dụng đồ thị đặc tuyến bơm Ba đường biểu diễn đặc tuyến bơm sử dụng nhiều là: + Sự thay đổi cột áp toàn phần tạo bơm với lưu lượng + Công suất cấp cho bơm với lưu lượng + Hiệu suất bơm với lưu lượng 1.1 Cột áp toàn phần Sự thay đổi cột áp toàn phần bơm tạo kết công thực bơm tình sau: Ht = Hs + Hv + He Với: + Hs chênh lệch cột áp tĩnh + Hv chênh lệch cột áp động + He chênh lệch chiều cao hình học Chênh lệch cột áp tĩnh Hs tính sau: Trong đó: Pin áp suất chất lỏng đầu vào, (Pa) Pout áp suất chất lỏng đầu ra, (Pa) Chênh lệch cột áp động Hv tính sau: Trong đó: vin vận tốc đầu vào, (m/s) vout vận tốc đầu ra, (m/s) Chênh lệch chiều cao hình học He tính sau: He = zout - zin Trong đó: zin chiều cao hình học đầu vào, (m) zout chiều cao hình học đầu ra, (m) 1.2 Công suất cung cấp Công suất cung cấp động bơm tính sau: Trong đó: n tốc độ quay bơm, (vòng / phút) t moment xoắn trục, (N) 1.3 Hiệu suất bơm Hiệu suất bơm tính sau: Trong đó: Ph công suất thủy lực tác động tới chất lỏng, tính sau: Ph = gQHt Trong đó: Q lưu lượng thể tích, (m3/s) Đường đặc tuyến bơm 2.1 Đường đặc tuyến tốc độ không đổi Mỗi thông số thông số đặc trưng bơm đo tốc độ bơm không đổi biểu diễn so với lưu lượng thể tích (Q) chuyển động qua bơm Có loại đường: - Đường Ht – Q biễu diễn mối quan hệ cột áp lưu lượng Cột áp giảm lưu lượng tăng Loại đường đường đặc trưng tăng Một đường đặc trưng cột áp – lưu lượng ổn định đường mà có lưu lượng - tương ứng với cột áp Đường Pm – Q biểu diễn mối quan hệ công suất cung cấp cho bơm thay đổi lưu lượng qua bơm Ngoài vùng hoạt động tối ưu bơm đường trở nên thẳng, thay đổi lớn công suất tạo thay đổi nhỏ vận tốc dòng - Đường E – Q biểu diễn lưu lượng bơm vị trí bơm hoạt động hiệu Khi lựa chọn bơm cho ứng dụng mà nơi lưu lượng hoạt động biết, nên chọn loại bơm mà hiệu suất tối ưu gần với lưu lượng 2.2 Đường đặc tuyến tổng hợp Một cách biểu diễn thông số đặc trưng bơm xây dựng đường bao công suất hiệu suất không đổi đồ thị cột áp bơm với lưu lượng bơm Những đường cho phép kỹ sư hiểu hiệu suất tối đa bơm dải thông số hoạt động hỗ trợ việc lực chọn bơm thích hợp với điều kiện cho Định luật tỷ lệ Vì ảnh hưởng độ nhớt chất lỏng lên đặc tính bơm nhỏ, tượng xâm thực không xuất hiện, đặc tính loại bơm định biểu diễn sau: Trong đó: n tốc độ bơm (rpm Hz), D đường kính cánh guồng (m) Tất vận tốc chất lưu điểm tương ứng với máy hướng tỷ lệ với tốc độ cánh guồng Khi thế, bơm xác định hoạt động tốc độ khác nhau, đồ thị đơn giản liệu hình thành mô tả sau: Phương trình vô thứ nguyên dạng mà định luật tỷ lệ rút Định luật tỉ lệ cho phép đặc trưng bơm thông số hình học loại hay tốc độ khác để tiên đoán đủ xác mục đích thí nghiệm Các định luật thường sử dụng để tính thay đổi lưu lượng, cột áp công suất bơm loại, tốc độ quay khối lượng riêng lưu chất thay đổi Biểu thức sau cho phép tính cột áp tổng, công suất tốc độ n1 thay đổi đến tốc độ khác n2: Ảnh hưởng cột áp đầu vào (hiện tượng xâm thực) 4.1 Hiện tượng xâm thực Nếu áp suất điểm mà thấp áp suất bay chất lỏng nhiệt độ điểm đó, hóa xuất điều thường xảy ống hút nơi có áp suất thấp Chất lỏng hóa xuất bong bóng với chất lỏng, sau bị phá vỡ với lực gây hại học mà bơm chịu Điều biết đến tượng xâm thực, kèm theo tăng tiếng ồn đặc trưng rung động làm giảm cột áp tiềm ẩn nguy gây hại vật lý bơm khiến bơm không đủ khả để tạo cột áp hút cần thiết để đạt điểm hoạt động cần thiết 4.2 Chiều cao hút thực cần thiết Chiều cao hút thực hay NPSH liên quan đến việc vận hành bơm để bơm nước lưu lượng khác nhau, việc điều tiết ống hút NPSH đại lượng cho áp suất hút điểm bắt đầu xuất hiện tượng xâm thực Giá trị NPSHA phụ thuộc vào hệ thống cụ thể bơm sử dụng tính toán theo điều kiện hệ thống Đối với hệ thống bơm đơn giản dùng để bơm nước, NPSHA tính sau: NPSHA = Hatmos + (Hvapour ± Hin + Hv ) Trong đó: Hatmos : áp suất khí biểu diễn theo cột áp, mmH2O - Hvapour : áp suất bốc nước nhiệt độ đo thí nghiệm, mmH2O - Hin : Áp suất đo ống hút cảm biến áp suất, mmH2O - Hv : Cột áp động ống hút, mmH2O Đặc trưng hệ thống 5.1 Tổng quát Phân tích hệ thống việc lắp đặt bơm sử dụng để lựa chọn điều kiện hoạt động ổn định bơm để xác định điểm làm việc chúng có liên quan đến việc xây dựng đường cong cột áp – lưu lượng cho hệ thống Đường cong hệ thống đường biểu diễn lưu lượng hệ thống với cột áp hệ thống, cho biết mối quan hệ lưu lượng tổn thất thủy lực hệ thống Khi ta giả định rằng: + Tốc độ dòng tỷ lệ với lưu lượng thể tích + Các tổn thất hệ thống tỷ lệ bậc với tốc độ dòng → Độ giảm áp hệ thống phải tỷ lệ bậc với lưu lượng thể tích, đường cột áp hệ thống – lưu lượng đường dạng parabol 5.2 Dự đoán đặc tính hệ thống Một đường cong hệ thống tính toán cách sử dụng hệ số tiêu chuẩn thiết kế hệ thống đo lượng cột áp hệ thống lưu lượng zero Phương pháp đơn giản sử dụng phương trinh Hazen – William cho tổn thất Mặc dù phương pháp xác áp dụng cho nước chảy nhiệt độ thường đủ dùng cho nhiều mục đích thí nghiệm Công thức tính sau: Tổn thất tổng hệ thống: H = h f + hm Tổn thất ống : Tổn thất khác ống: Trong đó: L : Tổng chiều dài ống (m) d: Đường kính ống (m) V: Vận tốc ống (m/s) g: gia tốc trọng trường (m/s2) C: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm ống; k : hệ số trở lực cục III Mô hình thí nghiệm Chèn ảnh IV Tiến hành thí nghiệm Chuẩn bị Van xả đáy phải đóng hoàn toàn - Đổ đầy nước bể chứa cách đỉnh bể chứa từ đến 10 cm Mở hoàn toàn van hút van đẩy Bật công tắc (MAINS) IFD7 chuyển sang ON (đèn đỏ sáng) Mở máy tính khởi động chương trình FM50 – 304, đợi chương trình kiểm tra xong việ kết nối sẵn sàng hoạt động Các lưu ý Đảm bảo mực nước bồn chứa phải cách đỉnh bồn 10cm Phải đặt bơm chế độ sẵn sàng trước chỉnh tốc độ bơm Khi bơm chế độ sẵn sàng tốc độ bơm khác bơm không hoạt động phải tắ bơm báo cáo cho giáo viên Đảm bảo không bọt khí hệ thống trước tiến hành thí nghiệm Kiểm tra giá trị đo thí nghiệm, thay đổi độ mở van mà giá trị không thay đổi bảo cho giáo viên Thí nghiệm 1: Xác định thông số đăc trưng bơm Tiến hành thí nghiệm Bật công tắc IFD7 Bật công tắc bơm FM50 Cài đặt tốc độ chế độ 70% Phần mềm tăng tốc độ bơm đến giá trị cài đặt Cho bơm chạy tuần hoàn đuổi khí hết hệ thống Đóng mở nhẹ nhàng van hút van đẩy vài lần để khử số bọt khí hệ thống Sau mở hoàn toàn van hút Trong bảng kết quả, đổi sheet thành 70% Đóng van đẩy hoàn toàn để lưu lượng hoàn toàn Nhấp chuột vào biểu tương GO để ghi lại giá trị đo bảng số liệu phần mềm Mở van đẩy để tăng lưu lượng lên ít, đợi lúc cho bơm hoạt động ổn định nhấp chuột vào biểu tượng GO để ghi lại giá trị đo vào bảng số liệu phần mềm Tăng dần độ mở van ghi nhận lại giá trị đo vào bảng số liệu phần mềm van mở hoàn toàn 1.2 Kết thúc thí nghiệm Ghi nhận kết vào bảng Cài đặt tốc độ chế độ chuyển sang thí nghiệm Thí nghiệm 2: Xây dựng đường đặc tuyến tổng hợp 1.1 Tiến hành thí nghiệm Cài đặt tốc độ bơm chế độ 50% - Cho bơm chạy tuần hoàn đuổi hết khí khỏi hệ thống Đóng mở nhẹ nhàng van hút van đẩy vài lần để khử số bọt khí - hệ thống Sau mở hoàn toàn van hút Trong bảng kết quả, đổi tên sheet thành 50% Đóng van đẩy hoàn toàn để lưu lượng Nhấp chuột vào biểu tượng GO để ghi lại giá trị đo vào bảng giá trị phần mềm Mở van đẩy để tăng lưu lượng lên ít, đợi lúc cho bơm hoạt động ổn định nhấp chuột vào biểu tượng GO để ghi lại giá trị đo vào bảng số liệu phần mềm - Tăng dần độ mở van ghi nhận lại giá trị đo vào bảng số liệu phần mềm van mở hoàn toàn (ít 10 giá trị) Mở sheet hình đổi tên thành 60% - Cài đặt tốc độ bơm 60% tiến hành thí nghiệm Cài đặt tốc độ bơm 80% tiến hành thí nghiệm Cài đặt tốc độ bơm 90% tiến hành thí nghiệm Cài đặt tốc độ bơm 100% tiến hành thí nghiệm 2.2 Kết thúc thí nghiệm Ghi nhận kết vào bảng Cài đặt tốc độ chế độ chuyển sang thí nghiệm Thí nghiệm 3: Định luật tỷ lệ Nếu thí nghiệm có kết không cần phải tiến hành thí nghiệm Chúng ta sử dụng kết từ thí nghiệm 2.1 Tiến hành thí nghiệm Cài đặt tốc độ bơm chế độ 50% - Cho bơm chạy tuần hoàn đuổi hết khí khỏi hệ thống Đóng mở nhẹ nhàng van hút van đẩy vài lần để khử số bọt khí - hệ thống Sau mở hoàn toàn van hút Trong bảng kết quả, đổi tên sheet thành 50% Đóng van đẩy hoàn toàn để lưu lượng Nhấp chuột vào biểu tượng GO để ghi lại giá trị đo vào bảng giá trị phần mềm Mở van đẩy để tăng lưu lượng lên ít, đợi lúc cho bơm hoạt động ổn định nhấp chuột vào biểu tượng GO để ghi lại giá trị đo vào bảng số liệu phần mềm - Tăng dần độ mở van ghi nhận lại giá trị đo vào bảng số liệu phần mềm van mở hoàn toàn (ít 10 giá trị) Mở sheet hình đổi tên thành 60% - Cài đặt tốc độ bơm 60% tiến hành thí nghiệm Cài đặt tốc độ bơm 70% tiến hành thí nghiệm Cài đặt tốc độ bơm 80% tiến hành thí nghiệm Cài đặt tốc độ bơm 90% tiến hành thí nghiệm Cài đặt tốc độ bơm 100% tiến hành thí nghiệm 3.2 Kết thúc thí nghiệm Ghi nhận kết vào bảng Cài đặt tốc độ chế độ chuyển sang thí nghiệm Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng cột áp hút (hiện tượng xâm thực) 2.2 Lưu ý: Tất thí nghiệm khác, điều chỉnh van đẩy để thay đổi lưu lượng khí tiến hành thí nghiệm Chỉ thí nghiệm thí nghiệm này, van đẩy mở hoàn toàn, van hút điều chỉnh Tiến hành thí nghiệm Cài đặt tốc độ bơm chế độ 70% - Cho bơm chạy tuần hoàn đuổi hết khí khỏi hệ thống Cài đặt tốc độ bơm chế độ 20% đổi tên sheet thành 20% Đóng van hút lại chút để làm giảm lưu lượng đo Nhấp chuột vào biểu tượng GO để ghi lại giá trị đo vào bảng giá trị phần mềm Đóng van hút để giảm lưu lượng xuống ít, đợi lúc cho bơm hoạt động ổn định nhấp chuột vào biểu tượng GO để ghi lại giá trị đo vào bảng số liệu phần mềm - Giảm dần độ mở van ghi nhận lại giá trị đo vào bảng số liệu phần mềm van đóng hoàn toàn (ít 10 giá trị) Mở van hút hoàn toàn - Tạo sheet với tên 60% Lặp lại thí nghiệm với tốc độ bơm 20% Tạo sheet với tên 100% Lặp lại thí nghiệm với tốc độ bơm 20% Bọt khí quan sát quanh bánh guồng suốt thí nghiệm Tuy nhiên, tượng xâm thực không xảy điều kiện làm việc hệ thống Nếu diễn ra, tượng xâm thực phát dễ dàng việc giảm biến động áp suất tiếng ồn đặc biệt Nếu tượng xâm thực bắt đầu xuất hiện, ghi lại Ngay sau đọc kết mở dần van hút để không tượng xâm thực để - tránh tác hại đến cánh guồng Nếu tượng xâm thực không xuất nhiều nguyên nhân như: nhiệt độ chất lỏng cao, lưu lượng lớn, áp suất môi trường thấp, cột áp - hút thấp Nếu tượng xâm thực thật ghi suốt trình thí nghiệm, phải tháo cánh guồng kiểm tra thiệt hại 4.2 Kết thúc thí nghiệm Ghi nhận kết vào bảng Mở hoàn toàn van hút Cài đặt tốc độ chế độ chuyển sang thí nghiệm Thí nghiệm 5: Xây dựng đường đặc tuyến hệ thống xác định điểm làm việc 3.1 Tiến hành thí nghiệm - Đo chiều dài đường ống hệ thống, không bao gồm phần qua bơm - Cộng tất giá trị hệ số trở lực cục hệ thống: nối bể chứa với - ống, nối ống với bể chứa, co, van lưu lượng kế Bật công tắc IFD7 Bật công tắc bơm FM50 Cài đặt tốc độ bơm chế độ 100% Cho bơm chạy tuần hoàn đuổi hết khí khỏi hệ thống - Nhấp chuột vào biểu tượng GO để ghi lại giá trị đo vào bảng giá trị - phần mềm Cài đặt tốc độ bơm 90% nhấp chuột vào biểu tượng GO để ghi lại giá trị đo vào bảng giá trị phần mềm Lặp lại việc với lần giảm tốc độ 10% tốc độ đạt 0% Tạo sheet với tên 70% (tốc độ thiết kế bơm) - Nhấp chuột vào biểu tượng GO để ghi lại giá trị đo vào bảng giá trị phần mềm Đóng van đẩy để đảm bảo lưu lượng giảm ít, đợi lúc cho hệ thống ổn định nhấp chuột vào biểu tượng GO để ghi lại giá trị đo vào bảng số liệu phần mềm - Giảm dần độ mở van van đẩy để đảm bảo lưu lượng giảm Ghi nhận lại giá trị đo vào bảng số liệu phần mềm van đóng hoàn toàn (ít 10 giá trị) 5.2 Kết thúc thí nghiệm Ghi nhận kết vào bảng Mở hoàn toàn van đẩy, cài đặt tốc độ chế độ 0% Tắt IFD7 THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG Mục đích thí nghiệm Biết vận hành thiết bị truyền nhiệt, hiểu nguyên lý đóng mở van đeer điều chỉnh lưu lượng, hướng dòng chảy, biết cố xảy cách xử lý tình Khảo sát trình truyền nhiệt đun nóng làm nguội gián tiếp dòng qua bề mặt ngăn cách ống lồng ống Tính toán hiệu suất toàn phần dựa vào cân nhiệt lượng lưu lượng dòng khác Khảo sát ảnh hưởng chiều chuyển động lên trình truyền nhiệt trường hợp xuôi chiều ngược chiều Xác định hệ số truyền nhiệt thực nghiệm KTN thiết bị từ so sánh với kết tính toán theo lý thuyết KLT I Cơ sở lý thuyết Nhiệt lượng dòng nóng tỏa dòng lạnh thu vào Mục đích nhằm thực giai đoạn đun nóng, ngưng tụ, làm nguội hay bốc Tùy thuộc vào chất trình mà ta bố trí phân bố dòng cho giảm tổn thất, tăng hiệu suất trình Có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến hiệu suất trình, chiều chuyển động dòng có ý nghĩa quan trọng Cân lượng dòng trao đổi nhiệt gián tiếp Nhiệt lượng dòng nóng tỏa QN = GN.CN.TN Nhiệt lượng dòng lạnh thu vào QL = GL.CL.TL Cân nhiệt lượng QN = Q f + Q L Qf nhiệt tổn thất Mặt khác nhiệt lượng trao đổi tính theo công thức: Q = K.F.tlog Từ phương trình ta thấy nhiệt lượng trao đổi phụ thuộc vào kích thước thiết bị F, cách bố trí dòng tlog Ta có bố trí sau: Chảy xuôi chiều: lưu thể chảy song song chiều với Chảy ngược chiều: lưu thể chảy ngược chiều với Chảy chéo dòng: lưu thể chảy vuông góc với Chảy hỗn hợp: lưu thể chảy theo hướng lưu thể có đoạn chảy chiều, có đoạn chảy ngược chiều, có đoạn chảy chéo dòng Phương pháp xác định hiệu số nhiệt độ hữu ích logarit khác nhau: Trường hợp chảy ngược chiều Nếu Nếu Trường hợp chảy xuôi chiều Nếu trính truyền nhiệt, nhiệt độ lưu thể biến đổi Xác định so sánh hiệu số nhiệt độ dòng hiệu suất nhiệt độ trình truyền nhiệt Xác định hiệu suất trình truyền nhiệt: Xác định hệ số truyền nhiệt thực nghiệm II Tiến hành thí nghiệm Chuẩn bị Khi vận hành cần: - Trước mở bơm phải đảm bảo hệ thống van phải phù hợp, tránh trường hợp mở bơm mà dòng chảy gặp tượng sau: + Lưu lượng kế không thấy hoạt động + Tiếng kêu động lớn bình thường - + Bung số khớp nối mềm + Xì nước roăn mặt bích + Có khả hỏng bơm Gặp tượng cần phải kiểm tra lại hệ thống van Trước mở điện trở mở bơm cần phải đảm bảo thùng chứa có nước điều quan trọng bật điện trở mà nước - thùng 1-3 phút điện trở hỏng Phải xác định vị trí đầu dò nhiệt độ, quan trọng nhiệt độ nóng vào nóng ra, lạnh vào lạnh Nếu việc đánh số đầu dò - không khớp với mô hình : + Nhiệt độ cài đặt cao + Nhiệt độ nóng vào cao thứ nhì + Nhiệt độ lạnh vào thấp + Nhiệt độ nóng lớn nhiệt độ lanh bố trí chảy xuôi chiều Khi mở bơm khởi động phải mở van hoàn lưu Khi vận hành thức dòng nóng chảy qua nhánh phụ không qua lưu lượng kế Các lưu ý - Trước mở điện trở phải đảm bảo có nước 2/3 thùng - Trước mở bơm phải đảm bảo thúng chứa có nước đảm bảo hệ - thống van phù hợp Khi mở bơm khởi động phải mở van hoàn lưu Đối với dòng nóng cần điều chỉnh qua nhánh phụ Tiến hành thí nghiệm 3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát trường hợp xuôi chiều thiết bị 3.1.1 Tiến hành thí nghiệm Điều chỉnh dòng nóng Dòng nóng có chiều chảy từ lên Mở van cho nước từ thùng chứa chảy qua bơm, qua van điều chỉnh lưu lượng qua thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống chảy lại thùng chứa nước - tạo thành dòng liên tục Điều chỉnh dòng lạnh Điều chỉnh dòng van lạnh cho dòng lạnh chảy từ lên Chảy từ nguồn nước qua van điều chỉnh lưu lượng qua thiết bị truyền nhiệt ống - lồng ống chảy Chờ nhiệt độ cài đặt thùng nóng đạt 700C tiến hành thí nghiệm - Khi điều chỉnh lưu lượng dòng nóng lạnh xong đợi khoảng – phút ghi nhiệt độ dòng: + Dòng nóng : Nhiệt độ vào T1, nhiệt độ T3 + Dòng lạnh : Nhiệt độ vào T2, nhiệt độ T4 3.1.2 Kết thúc thí nghiệm - Tắt bơm nóng bơm lạnh chuẩn bị thí nghiệm 3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát trường hợp ngược chiều thiết bị 3.2.1 Tiến hành thí nghiệm - Dòng nóng điều chỉnh chảy từ xuống - Dòng lạnh điều chỉnh chảy từ lên - Chờ nhiệt độ thùng chứa đạt 700C tiến hành thí nghiệm - Khi điều chỉnh lưu lượng dòng nóng lạnh xong đợi khoảng – phút ghi nhiệt độ dòng: + Dòng nóng : Nhiệt độ vào T1, nhiệt độ T3 + Dòng lạnh : Nhiệt độ vào T2, nhiệt độ T4 3.2.2 Kết thúc thí nghiệm - Tắt bơm nóng bơm lạnh - Tắt điện trở, chờ nước nguội 500C - Tắc công tắt tổng - Tắt cầu dao nguồn - Xả nước thùng - Khóa van nước nguồn cấp tổng vệ sinh máy CÔ ĐẶC I Mục đích thí nghiệm - Vận hành hệ thống thiết bị cô đặc gián đoạn, đo đạc thông số - trình Tính toán cân vật chất, cân lượng cho trình cô đặc - gián đoạn So sánh lượng cung cấp cho trình theo lý thuyết thực tế Xác định suất hiệu suất trình cô đặc, Xác định hệ số truyền nhiệt thiết bị ngưng tụ II Cơ sở lý thuyết - Nhiệt độ sôi dung dịch Là thông số kỹ thuật quan trọng cho việc tính toán thiết kế Nhiệt độ sôi dung dịch phụ thuộc vào tính chất dung môi chất tan Nhiệt độ sôi dung dịch lớn nhiệt độ sôi dung môi nguyên - chất áp suất Nhiệt độ sôi dung dịch phụ thuộc vào độ sâu dung dich Cô đặc nồi làm việc gián đoạn Ứng dụng cho suất nhỏ nhiệt giá trị kinh tế Có phương pháp: + Dung dịch cho vào nồi lần bốc hơi, mức dung dịch thiết bị giảm dần nồng độ đạt yêu cầu + Dung dịch cho vào mức định, cho bốc đồng thời bổ sung dung dịch liên tục vào để giữ mức chất lỏng không đổi nồng độ đạt yêu cầu, sau tháo dung dịch làm sản phẩm thực mẻ Cân vật chất lượng 3.1 Nồng độ Có loại nồng độ sử dụng: Mối quan hệ: Với khối lượng riêng dung dịch (kg/m3) 3.2 Cân vật chất Phương trình cân vật chất: Lượng chất vào + lượng chất phản ứng = lượng chất + lượng tích tụ Đối với trình cô đặc: + Không có lượng tích tụ + Không có phản ứng hóa học nên lượng phản ứng Nên cân vật chất chất cô đặc: Lượng chất vào = Lượng chất Đối với chất tan Khối lượng chất tan vào = Khối lượng chất tan Gđ × = G c × Đối với hỗn hợp Khối lượng dung dịch ban đầu = khối lượng dung dịch lại + khối lượng Gđ = G c + G w Gđ : Khối lượng dung dịch ban đầu nồi đun (kg) : Nồng độ ban đầu chất tan nồi đun (kg/kg) Gc : Khối lượng dung dịch lại nồi đun (kg) : Nồng độ cuối chất tan nồi đun (kg/kg) Gw: Khối lượng dung môi bay 3.2 Cân lượng Phương trình cân lượng tổng quát: Năng lượng mang vào = Năng lượng mang + Năng lượng - thất thoát Đối với giai đoạn đun sôi dung dịch Năng lượng nồi đun cung cấp cho trình Qk1 = P1 × Năng lượng dung dịch nhận Q1 = Gđ × Cp × (Tsdd – Tđ) Cp = × (1 - ) Phương trình cân Q1 = Qk1 Đối với giai đoạn bốc Năng lượng nồi đun cung cấp cho trình Qk2 = P2 × Năng lượng nước nhận để bốc hơi: Q2 = G w × iw Cân lượng thiết bị ngưng tụ Qng = Gw × iw = ×××(Tr – Tv)× III Tiến hành thí nghiệm Chuẩn bị thí nghiệm 1.1 Kiểm tra hệ thống phụ trợ Bật công tắc nguồn cho tử điện Kích hoạt điều khiển cách chuyển công tắc tổng sang vị trí 1, công - tắc đèn hiển thị trắng sáng Kích hoạt mô hình thí nghiệm công tắc cấp nguồn cho thiết bị phụ - trợ để kích hoạt mô hình, lúc đèn xanh sáng Bộ hiển thị số cấp điện Mở van nguồn cung cấp nước giải nhiệt cho hệ thống Kiểm tra ống nhựa mềm dẫn nước giải nhiệt đầu đặt nơi quy - định Mở van V9 Kiểm tra áp suất hệ thống đạt 1bar Mở van V6 để lưu thông nước thiết bị ngưng tụ 1.2 Kiểm tra mô hình thiết bị Nồi đun thiết bị kết tinh tháo hết làm - - Các van thoát V2, V5, V8, V3, V4 đóng Thùng chứa dung dịch cô đặc phải rỗng làm 1.3 Chuẩn bị dung dịch Chuẩn bi lít dung dịch CuSO4 loãng Xác định nồng độ dung dich (g/l) Xác định khối lượng riêng dung dịch Tiến hành thí nghiệm 2.1 Giai đoạn đun sôi dung dịch Cho dung dịch vào nồi đun khoảng -8 lít, cho dung dịch lại vào - thùng chứa Khóa van V1, VP1 Kích hoạt gia nhiệt, điều chỉnh công suất nhiệt lên 100% Chỉnh lưu lượng nước cho thiết bị ngưng tụ ECH1 với lưu lượng 80l/h Đo thời gian quan sát dung dịch nồi đun từ lúc bắt đầu đun cho - đến dung dịch sôi, quan sát nhiệt độ đầu vào đầu nước giải - nhiệt ghi Đo nhiệt đọ dung dịch nồi đun từ lúc bắt đầu đến dung dịch sôi - 2.2 Giai đoạn bốc dung môi Mở van VP1 Giảm nhẹ công suất gia nhiệt để giữ ổn định nhiệt độ hiệu số TI3 - TI5 Đồng thời ghi nhận thời gian thực trình từ lúc bắt đầu - lượng nước ngưng tụ 2l dừng lại Đo nhiệt độ nước giải nhiệt vào khỏi thiết bị ngưng tụ Quan sát nhiệt độ dung dịch nồi đun thực trình - ghi Đo nồng độ dung dịch kết thúc trình Xác định khối lượng riêng dung dịch sau trình cô đặc 2.3 Kết thúc thí nghiệm Tắt W1 Khóa van VP1 Đợi cho dung dịch nồi đun đạt đến nhiệt độ khoảng 300C Khóa van nguồn nước giải nhiệt cấp cho thiết bị ngưng tụ ECH1 Tháo hết dung dịch nồi đun qua van V2 Tháo dung môi bình chứa [...]... Xác định hệ số truyền nhiệt thực nghiệm II Tiến hành thí nghiệm 1 Chuẩn bị Khi vận hành cần: - Trước khi mở bơm phải đảm bảo hệ thống van phải phù hợp, tránh trường hợp mở bơm mà không có dòng chảy thì sẽ gặp các hiện tượng sau: + Lưu lượng kế không thấy hoạt động + Tiếng kêu động cơ lớn hơn bình thường - + Bung một số khớp nối mềm + Xì nước ở roăn mặt bích + Có khả năng hỏng bơm Gặp hiện tượng như vậy... xuôi chiều Khi mở bơm khởi động phải mở van hoàn lưu Khi vận hành chính thức dòng nóng chảy qua nhánh phụ không qua lưu lượng kế 2 Các lưu ý - Trước khi mở điện trở phải đảm bảo có nước ít nhất 2/3 thùng - Trước khi mở bơm phải đảm bảo trong thúng chứa có nước và đảm bảo hệ 3 - thống van phù hợp Khi mở bơm khởi động phải mở van hoàn lưu Đối với dòng nóng cần điều chỉnh qua nhánh phụ Tiến hành thí nghiệm... 700C thì mới tiến hành thí nghiệm - Khi điều chỉnh lưu lượng của 2 dòng nóng và lạnh xong đợi khoảng 1 – 2 phút thì ghi nhiệt độ của 2 dòng: + Dòng nóng : Nhiệt độ vào T1, nhiệt độ ra T3 + Dòng lạnh : Nhiệt độ vào T2, nhiệt độ ra T4 3.1.2 Kết thúc thí nghiệm - Tắt bơm nóng và bơm lạnh và chuẩn bị thí nghiệm tiếp theo 3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát trường hợp ngược chiều thiết bị 3.2.1 Tiến hành thí nghiệm... thí nghiệm 3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát trường hợp xuôi chiều của thiết bị 3.1.1 Tiến hành thí nghiệm Điều chỉnh dòng nóng Dòng nóng chỉ có một chiều chảy từ dưới lên Mở van sao cho nước từ thùng chứa chảy qua bơm, qua van điều chỉnh lưu lượng qua thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống chảy về lại thùng chứa nước - tạo thành một dòng liên tục Điều chỉnh dòng lạnh Điều chỉnh dòng van lạnh sao cho dòng lạnh... chuyển động lên quá trình truyền nhiệt trong 2 trường hợp xuôi chiều và ngược chiều Xác định hệ số truyền nhiệt thực nghiệm KTN của thiết bị từ đó so sánh với kết quả tính toán theo lý thuyết KLT I Cơ sở lý thuyết Nhiệt lượng do dòng nóng tỏa ra sẽ được dòng lạnh thu vào Mục đích nhằm thực hiện một giai đoạn nào đó như đun nóng, ngưng tụ, làm nguội hay bốc hơi Tùy thuộc vào bản chất của quá trình... chảy từ dưới lên trên - Chờ nhiệt độ của thùng chứa đạt 700C thì mới tiến hành thí nghiệm - Khi điều chỉnh lưu lượng của 2 dòng nóng và lạnh xong đợi khoảng 1 – 2 phút thì ghi nhiệt độ của 2 dòng: + Dòng nóng : Nhiệt độ vào T1, nhiệt độ ra T3 + Dòng lạnh : Nhiệt độ vào T2, nhiệt độ ra T4 3.2.2 Kết thúc thí nghiệm - Tắt bơm nóng và bơm lạnh - Tắt điện trở, chờ nước nguội dưới 500C - Tắc công tắt tổng -... ĐẶC I Mục đích thí nghiệm - Vận hành được hệ thống thiết bị cô đặc gián đoạn, đo đạc các thông số của - quá trình Tính toán cân bằng vật chất, cân bằng năng lượng cho quá trình cô đặc - gián đoạn So sánh năng lượng cung cấp cho quá trình theo lý thuyết và thực tế Xác định năng suất và hiệu suất của quá trình cô đặc, Xác định hệ số truyền nhiệt của thiết bị ngưng tụ II Cơ sở lý thuyết - 1 Nhiệt độ sôi... dịch ra làm sản phẩm và thực hiện một mẻ mới 3 Cân bằng vật chất và năng lượng 3.1 Nồng độ Có 2 loại nồng độ được sử dụng: Mối quan hệ: Với là khối lượng riêng của dung dịch (kg/m3) 3.2 Cân bằng vật chất Phương trình cân bằng vật chất: Lượng chất vào + lượng chất phản ứng = lượng chất ra + lượng tích tụ Đối với quá trình cô đặc: + Không có lượng tích tụ + Không có phản ứng hóa học nên không có lượng... công suất bộ gia nhiệt để giữ ổn định nhiệt độ hiệu số giữa TI3 - và TI5 Đồng thời ghi nhận thời gian thực hiện quá trình từ lúc bắt đầu cho đến khi - lượng nước ngưng tụ được 2l thì dừng lại Đo nhiệt độ của nước giải nhiệt vào và ra khỏi thiết bị ngưng tụ Quan sát nhiệt độ của dung dịch trong nồi đun khi thực hiện quá trình và - ghi chú Đo nồng độ dung dịch khi kết thúc quá trình Xác định khối lượng riêng... toàn (ít nhất 10 giá trị) 5.2 Kết thúc thí nghiệm Ghi nhận các kết quả vào bảng Mở hoàn toàn van đẩy, cài đặt tốc độ ở chế độ 0% Tắt IFD7 THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG Mục đích thí nghiệm Biết vận hành thiết bị truyền nhiệt, hiểu nguyên lý đóng mở van đeer điều chỉnh lưu lượng, và hướng dòng chảy, biết những sự cố có thể xảy ra và cách xử lý tình huống Khảo sát quá trình truyền nhiệt khi đun nóng