CHƯƠNG 3 : MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM
2. THỰC NGHIỆM SO SÁNH HAI LOẠI OUTLET
Như đã được trình bày trong phần lý thuyết, bồn chứa bột khơ có 2 loại outlett. Một loại là đi từ đáy bồn hướng xướng dưới và một loại là đi từ đáy bồn hướng lên trên.
Mục tiêu 2.1.
Mục tiêu của thí nghiệm là chọn ra được một loại ngõ ra bột (outlet) của bồn chứa bột khô phù hợp nhất.
Chuẩn bị thí nghiệm 2.2.
Nạp bột vào bồn bằng cách mở nắp bồn ra và sau đó đóng nắp bồn lại. Bột được sử dụng cho thí nghiệm ở đây là bột ba rít (barite) khơ, mịn và có tỷ trọng G=2.15 tấn/m3.
Kết nối vịi khí tới nguồn khí nén. Vì ở đây ta đang làm thí nghiệm để so sánh 2 loại ngõ ra bột của bồn nên ta chỉ sử dụng một loại vịi khí để thực hiện cho 2 loại ngõ ra bột. Để đảm bảo chính xác cho thí nghiệm, ta sử dụng nguồn khí nén khơ và sạch. Máy nén khí, máy sấy khí và bình tích khí được sử dụng như (hình 3.2).
44
Kết nối ngõ ra bột tới bộ phận nhận bột. Thí nghiệm cho loại ngõ ra bột nào thì ta kết nối ngõ ra bột đó với bộ phận nhận bột. Đường ống dẫn bột được sử dụng ở đây là ống cao su có chiều dài là: L= 15m và đường kính ống là: d=33mm.
Hình 3.2: Máy nén khí, máy sấy khí và bình tích khí
Q trình thí nghiệm được ghi lại qua hình các hình ảnh. (hình 3.3) là hình ảnh thí nghiệm thực tế cho loại outlet đi từ đáy bồn hướng xuống dưới và (hình 3.4) là hình ảnh thí nghiệm thực tế cho loại outlet đi từ đáy bồn hướng lên trên.
45
Hình 3.3: thí nghiệm thực tế loại outlet đi từ đáy xuống dưới (a).
Hình 3.4: thí nghiệm thực tế loại outlet đi từ đáy lên trên (b).
Vịi khí chính Bồn chứa bột Túi lọc bụi Bao chứa bột Outlet Vịi khí chính Bồn chứa bột Túi lọc bụi Bao chứa bột Outlet
46
Các bước tiến hành thí nghiệm 2.3.
Thí nghiệm sẽ được làm độc lập cho hai loại ngõ ra khác nhau. Trình tự thực hiện thí nghiệm cho hai loại này hồn tồn giống nhau. Muốn thí nghiệm cho loại ngõ ra nào thì chúng ta chỉ cần kết nối đường ống vận chuyển bột từ ngõ ra đó tới bộ phận nhận bột.
Trình tự thí nghiệm được thực hiện qua các bước sau:
Bước 1: Đổ bột vào bồn, sau khi đổ bột xong chúng ta tiến hành khóa tất cả các van trên bồn lại.
Bước 2: Mở van khí để cung cấp vào bồn. Chở một lúc để áp suất nén trong bồn lên đến một giá trị mà ta muốn thí nghiệm.
Bước 3: Sau khi áp suất nén trong bồn đủ giá trị cần thí nghiệm, ta tiến hành mở van xả bột và đồng thời ghi lại thời gian xuất bột. Trong quá trình xuất bột, ta điều chỉnh van khí cấp vào bồn để duy trì áp suất trong bồn khơng thay đổi trong q trình vận hành.
Bước 4: Tiến hành cân khối lượng của bột thu được trong thời gian đó.
Cứ mỗi mức áp suất, chúng ta sẽ thực hiện 3 lần. Chúng ta sẽ thử ở 3 mức áp suất là: 0.5 Bar, 1.0 Bar và 1.5 Bar.
Xử lý số liệu và kết luận 2.4.
Xử lý số liệu thu được 2.4.1.
Số liệu thí nghiệm thu được cho hai loại ngõ ra bột như (bảng 3.1) và (bảng 3.2).
Bảng 3.1: Kết quả thí nghiệm cho outlet đi từ đáy xuống dưới (a)
Áp suất trong bồn (Bar) Lần 1 (tấn/giờ) (t/h) Lần 2 (tấn/giờ) (t/h) Lần 3 (tấn/giờ) (t/h) Trung bình (tấn/giờ) (t/h) 0.5 1.247 1.326 1.215 1.263 1 1.714 1.763 1.689 1.722 1.5 2.231 2.196 2.422 2.283
47
Bảng 3.2: Kết quả thí nghiệm cho outlet đi từ đáy lên trên (b)
Áp suất trong bồn (Bar) Lần 1 (tấn/giờ) (t/h) Lần 2 (tấn/giờ) (t/h) Lần 3 (tấn/giờ) (t/h) Trung bình (tấn/giờ) (t/h) 0.5 1.510 1.575 1.515 1.533 1 1.600 1.668 1.58 1.616 1.5 2.200 2.150 2.340 2.23
Biểu đồ đường có được từ kết quả thí nghiệm cho hai loại ngõ ra bột được thể hiện như (hình 3.4). Từ biểu đồ đường ta có thể thấy rõ hiệu quả làm việc của hai loại ngõ ra bột trên.
Hình 3.5: Biểu đồ đường so sánh 2 loại outlet của bồn.
Nhận xét 2.4.2.
48
- Với các giá trị áp suất trong bồn thấp thì loại ngõ ra bột ở trên đáy bồn (b) có tốc độ vận chuyển bột tốt hơn. Điều này có nghĩa loại ngõ ra bột này cần một năng lượng ít hơn để vận chuyển bột so với loại ngõ ra bột dưới đáy bồn (a). - Với các giá trị áp suất trong bồn càng tăng cao thì tốc độ vận chuyển bột của
hai loại ngõ ra này có giá trị ngần như bằng nhau.
Xét về kinh nghiệm và tham khảo các chuyên gia trong lĩnh vực vận hành các hệ thống bồn chứa bột khơ:
- Bột khơ có đặc điểm là rất mịn và có khả năng bị nén lại khi để trong bồn một thời gian. Để đẩy được bột trong bồn ra ngồi thì ngun lý đầu tiên chúng ta phải làm tơi nó trước và sau đó mới đẩy đi. Với cấu tạo của hai ngõ ra bột thì ta thấy bột khơ có xu thế nén trặt lên ngõ ra bột dưới đáy bồn (a), cho nên cần một lực lớn hơn mới đẩy bột ra ngoài được.
- Tham khảo trên thực tế thì loại ngõ ra bột ở dưới đáy bồn (a) thường dễ bị tắc nghẽn trong qua trình hoạt động.
Kết luận 2.4.3.
Dựa vào các nhận xét trên ta đi đến sự thống nhất là loại outlet đi từ đáy bồn lên trên (b) là lựa chọn phù hợp để thiết kế cho bồn chứa bột khô.