thiết kế và chế tạo mô hình điều khiển máy trộn, chương 1 pdf

Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG
KHUẤY TRỘN
Quá trình khuấy hệ lỏng rất thường gặp trong công nghiệp:
công nghiệp hoá chất, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp
luyện kim, công nghiệp vật liệu xây dựng…
Quá trình khuấy có thể được thực hiện trong các ống có chất
lỏng chảy qua, trong các bơm vận chuyển, trên đóa của các tháp
tinh luyện cũng như trong các thiết bò khuấy hoạt động nhờ năng
lượng cơ học đưa vào qua cơ cấu khuấy hoạt động nhờ năng
lượng của khí nén.
Quá trình khuấy cơ học được sử dụng nhằm mục đích:
 Tạo ra các hệ đồng chất từ các thể tích lỏng-lỏng, lỏng-
khí, lỏng-rắn có tính chất thành phần khác nhau.
 Tăng cường quá trình trao đổi nhiệt.
 Tăng cường quá trình trao đổi chất bao gồm quá trình
chuyển khối và quá trình hoá học.
Ba loại quá trình điển hình này thực hiện với các loại đồng
thể và dò thể khác nhau như hệ lỏng-lỏng, lỏng-khí, lỏng-rắn.
1.1 GIỚI THIỆU MỘT SỐ HỆ THỐNG KHUẤY TRỘN
TRONG CÔNG NGHIỆP
Theo nguyên lý làm việc người ta chia ra làm hai loại: liên
tục và gián đoạn.
Loại làm việc gián đoạn gồm các loại sau:
 Máy khuấy thùng quay hình trụ nằm ngang, thẳng đứng,
trục chéo, hình lục giác nằm ngang, chữ V.
 Máy khuấy nằm ngang một trục, hai trục.
 Máy khuấy vít tải thẳng đứng.
 Máy khuấy lớp sôi có cánh đảo.
Loại làm việc liên tục gồm các loại sau:
 Máy trộn vít tải nằm ngang một trục, hai trục.
 Máy trộn ly tâm.

1.2 CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH KHUẤY
TRỘN
1.3.1 Mức Độ Khuấy Trộn
Là sự phân bố tương hỗ của hai hay nhiều chất sau khi trộn.
Nó là chỉ tiêu để đánh giá hiệu quả khuấy và có thể sử dụng để
đánh giá cường độ khuấy.
Theo công thức Hixon-Tenry thì mức độ khuấy là

n
X
I
i



(1-1)
n : số mẫu thử
i
X : nồng độ mẫu thử lần i và được xác đònh
0i
i
i
X


 nếu
0ii

0i
i

i
1
1
X



nếu
0ii

Trong đó
i
 ,
0i
 là phần thể tích của cấu tử i trong mẫu thử và
trong toàn bộ thiết bò.
1.3.2 Cường Độ Khuấy
Người ta thường dùng một trong các đại lượng sau đây biểu
thò cường độ khuấy:
 Số vòng quay n của cánh khuấy.
 Vận tốc vòng V của đầu cánh khuấy.
 Chuẩn số Reynolds Re=
V
nd
2
đặc trưng cho quá trình
khuấy.
 Công suất khuấy riêng: nghóa là công suất chi phí để
khuấy một đơn vò thể tích

V
N
N
v


(1-2)
1.3.3 Hiệu Quả Khuấy
Hiệu quả khuấy được xác đònh bằng năng lượng tiêu hao để
đạt được hiệu ứng công nghệ cần thiết. Thiết bò khuấy có hiệu
quả cao nếu nó đạt được yêu cầu đề ra và tốn ít năng lượng nhất
và ngược lại.

2
NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Với những đòi hỏi về mặt kỹ thuật đã nêu trong chương trước
cũng như nhu cầu thực tế ngày một cao trong sản xuất công
nghiệp bắt buộc người kỹ sư phải có trình độ kỹ thuật cao và
kinh nghiệm thực tế phong phú. Do vậy với kiến thức của mình,
đề tài của em chỉ trình bày những vấn đề đơn thuần về mặt kỹ
thuật mà một người kỹ sư khi thiết kế phải quan tâm đến.
Đề tài giới thiệu về các phương pháp đo mức và nhiệt độ
thông dụng trong kỹ thuật và trong công nghiệp sản xuất, đồng
thời thuyết minh cũng nêu lên một vài phương pháp để xử lý tín
hiệu lấy được từ cảm biến theo hai hướng xử lý phần cứng hoặc
phần mềm (ở mô hình là cách đo mức sử dụng phần mềm).
Mặt khác luận văn cũng trình bày các vấn đề kỹ thuật có liên
quan đến mô hình như nguyên lý hoạt động của các loại bơm, sơ
đồ mạch điện khuếch đại tương thích giữa hệ điều khiển với và
cơ cấu chấp hành. Ngoài ra, phần thuyết minh cung’ giới thiệu

một cách cơ bản nội dung phần lý thuyết điều khiển mờ để từ đó
có thể phát triển đề tài theo hướng ứng dụng logic mờ trong
phần xử lý nhiệt độ của mô hình. Hoặc có thể hướng đề tài theo
việc đo mức chất lỏng theo tính liên tục, đây không phải là phần
mới nhưng lại rất cần thiết trong sản xuất vì các loại cảm biến
mức rất hiếm và đắt ở thò trường Việt Nam.