báo cáo thí nghiệm quá trình thiết bị có đáp án

Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
BÀI 1:THÍ NGHIỆM CƠ HỌC THỦY LỰC
I. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1.Hóa chất:
1.1.Phần 1 : Thí nghiệm Reynold
Nước, thuốc tím.
1.2.Phần 2 : Dòng chảy qua lỗ
2. Dụng cụ
2.1.Phần 1: thí nghiệm Reynold
Mô hình thí nghiệm Reynold
2.2.Phần 2 :Dòng chảy qua lỗ
Mô hình dòng chảy qua lỗ
3. Cách tiến hành thí nghiệm
3.1.Phần 1 : thí nghiệm Reynold
3.2.Phần 2: dòng chảy qua lỗ
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
a) Thí nghiệm Reynold đối với ống thẳng.
*Tiết diện ống S = = = 2,835.10
-4
(m
2
)
*Ta chọn độ nhớt và khối lượng riêng của nước ở 25
0
C, áp suất 1 atm, tra
sổ tay QTTB ta có: =0,894.10
-3
(Kg.m
-1
.s

-1
) và =997,048(Kg/m
3
)
Ta có: v = = = 8,966.10
-7
(m
2
/s) .
Lưu lượng tăng dần
Chảy tầng
Thể tích chất lỏng(nước) V=0,3.10
-3
( m
3
)
Thời gian đo lần 1, t
1
= 68 (s)
Thời gian đo lần 2, t
2
= 69 (s)
Thời gian đo lần 3, t3= 70 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = = 69(s)
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 4,348.10
-6
(m
3

/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,015 (m/s)
Re = = = 317,867
Chảy quá độ
Thể tích chất lỏng(nước) V=0,5.10
-3
( m
3
)
Thời gian đo lần 1, t
1
= 54 (s)
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 1 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
Thời gian đo lần 2, t
2
= 54 (s)
Thời gian đo lần 3, t3= 54 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = = 54(s)
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 9,259.10
-6
(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,033 (m/s)
Re = = = 699,308
Chảy rối

Thể tích chất lỏng(nước) V=1.10
-3
( m
3
)
Thời gian đo lần 1, t
1
= 26 (s)
Thời gian đo lần 2, t
2
= 25 (s)
Thời gian đo lần 3, t
3
= 25 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = = 25,333 (s)
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 3,947.10
-5
(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,139 (m/s)
Re = = = 2945,572
Lưu lượng giảm dần
Chảy tầng
Thể tích chất lỏng(nước) V=0,3.10
-3
( m
3

)
Thời gian đo lần 1, t
1
= 74 (s)
Thời gian đo lần 2, t
2
= 75 (s)
Thời gian đo lần 3, t3= 74 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = = 74,333 (s)
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 4,036.10
-6
(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,014 (m/s)
Re = = = 296,676
Chảy quá độ
Thể tích chất lỏng(nước) V=0.5.10
-3
( m
3
)
Thời gian đo lần 1, t
1
= 55 (s)
Thời gian đo lần 2, t
2
= 57 (s)

Thời gian đo lần 3, t3= 56 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = =56 (s)
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 8.929.10
-6
(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,031 (m/s)
Re = = = 656,926
Chảy rối
Thể tích chất lỏng(nước) V=1.10
-3
( m
3
)
Thời gian đo lần 1, t
1
=34(s)
Thời gian đo lần 2, t
2
= 34 (s)
Thời gian đo lần 3, t
3
=35 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = = 34,333 (s)
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 2 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 2,913.10
-5
(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,103(m/s)
Re = = = 2182,69
Nhận xét: các giá trị Reynold đo được ở thực nghiệm gồm chế độ chảy
tầng và chảy rối lần lượt là 317,867 và 2945,572 vớilưu lượng tăng dần),
(hoặc chế độ chảy tầng và chảy rối lần lượt là 296,676 và 2182,69 với lưu
lượng tăng dần) thì chỉ có giá trị Reynold ở chế độ chảy tầng là thỏa mãn
với giá trị Reynold đưa ra la Re < 2300 còn ở chế độ chảy rối thì giá trị Re
> 10000 thi không thỏa mãn. Nguyên nhân có thể là trong quá trình thí
nghiệm thì thao tác điểu chỉnh dòng chảy để xác định các chế độ chảy là
chưa chính xác xảy ra sai số hoặc cũng do việc canh chỉnh thời gian để xác
định chế độ dòng chảy chưa thật chính xác hoặc 1 phần khách quan nữa
cũng là do thiết bị tiến hành thí nghiệm.Đồng thời khoảng cách giao động
của từng chế độ khá cao lên khó để chọn mức chuẩn chính xác vv…nên
dẫn đến sai số khi tính toán.
b) Dòng chảy trong đường gấp khúc
Dòng chảy ở đoạn ống gấp khúc ở trạng thái chảy tầng thì dòng chảy sau
đoạn gấp khúc vẫn ở trạng thái chảy tầng. Vì dòng chảy chế độ chảy tầng
với vận tốc tương đối nhỏ, lên trở lực qua đường gấp khúc nhỏ lên ảnh
hường không lớn so với định hướng dòng chảy tầng (vẫn nằm trong
khoảng của dòng chảy tầng)
c) Dòng chảy trong ống có đường kính khác nhau
Đoạn đầu tiên của đường ống nước ở chế độ chảy tầng khi chảy qua đường
ống có kích thước nhỏ hơn thì dòng chảy vẫn ở chế độ chảy tầng. Vì chúng

ta có thể biết dòng chảy đang chảy ở ống có đường kính lớn sang đường
kình nhỏ hơn thì vận tốc dòng chảy tăng đồng thời trở lực qua đường gấp
khúc cũng tăng cho lên vận tốc của dòng chảy không tăng đáng kể (vẫn
nằm trong khoảng của chế độ giao động chảy tầng).
Phần 2: Dòng chảy qua lỗ
a).Sự chảy qua lỗ khi chất lỏng ổn định
STT V(m
3
) T(s)
1 0,8.10
-3
8,23
2 0,805.10
-3
8,25
3 0,795.10
-3
8,19
Trung bình 0,8.10
-3
8,22
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 3 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
Lưu lượng dòng chảy: Q = = = (m
3
/s)
Diện tích lỗ: S = π. = 3,848.10
-5
(m

2
)
Vận tốc dòng chảy qua lỗ theo thực nghiệm:
W = = = 2,529 (m/s)
Vận tốc theo lí thuyết:
Phương trình Bernouli: H+ + = +
Do mực chất lỏng ổn định nên w
2
= 0, p
1
= p
2
H = → w
1
= = = 3,192 (m/s)
Ta thấy kết quả thực nghiệm có vận tốc dòng chảy nhỏ hơn giá trị lí thuyết
tới 1,3 lần nguyên nhân la do áp suất tác động nên khi mực chất lỏng thay
đổi thì nó cũng ảnh hưởng tới vận tốc dòng chảy, mực chất lỏng càng lớn
thì vận tôc dòng chảy càng mạnh và ngược lại.
b).Sự chảy qua lỗ khi chất lỏng thay đổi
Các số liệu ban đầu ta thu được là:
• Diện tích mặt thoáng : S
0
=0,185.0,185 =0,034 (m
2
)
• H =52(cm)= 52.10
-2
(m)
• H

1
=32 (cm)= 32.10
-2
(m)
• d=0,007 (m)
Thời gian mực chất lỏng chảy từ vị trí H tới H
1
= = = 45.33 (s)
Theo lí thuyết thới gian chất lỏng chảy từ H đến H
1
là:
T = – = – =62(s)
Ta thấy kết quả này va (45,33)theo thực nghiệm(T=62) thì có kết quả
không xa nhau nhiều.Nguyên nhân T có thời gian lớn hơn kết quả thực
nghiệm la do trong quá trình thực nghiệm với tiết diện nhỏ của lỗ như vậy
cộng với lượng nước còn rất thấp trong bể thì quá trình mà để nước chảy
hết khỏi bể thì rất lâu mà hầu như là chỉ nhỏ giọt nên thời gian chúng ta
chờ để lượng nước này chảy hết thì nó sẽ lâu hơn mà trong tính toán lí
thuyết thi lưu lượng chay lúc nào cũng ổn định hết nên thời gian chảy sẽ
nhanh hơn.
c). Tính chiều xa của dòng nước.
Chiều cao thực tế của ngon nước là: 41,6 cm
Chiều xa thực tế của ngọn nước là: 74,5 cm
Tính toán lí thuyết:
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 4 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
X(cm
)
0 8 14 20 26 32 38 44 50 56

Y(cm
)
0 1,9 3,2 5,3 7,4 10,
6
13,
8
17,
5
22 26,2
Thay y= 41,6 vào phương trình y= 0,4711x- 2,7771
ta được chiều xa của ngọn nước tinh theo lí thuyết là 94,2(cm)
Nhận xét: so sánh với kết quả thực tế thì kết quả lí thuyết là (94,2cm)
không lớn hơn nhiều so với kết quả thực tế (74,5 cm) nên trong nhiều
trường hợp ta có thể áp dụng phương pháp này để tính chiều xa trong thực
tế mà sai số thi không đáng kể.
III. TRẢ LỜI CÂU HỎI :
 Mực chất lỏng thay đổi ảnh hưởng đến thí nghiệm Reynold là
- Khi vận tốc nhỏ dòng mực chuyển động như một sợi chỉ xuyên suốt trong ống vì
chất lỏng chuyển động từng lớp song song thì được gọi là chế độ chảy tầng
- Khi tăng vận tốc đến giới hạn nào đó,các lớp chất lỏng bắt đầu có hiện tượng gợn
sóng do đó dòng mực cũng bị dao động tương ứng và chế độ này gọi là chảy quá độ.
- Tiếp tục tăng vận tốc lưu chất thì các lớp chất lỏng chuyển động theo mọi phương
do đó dòng mực bị hòa trộn hoàn toàn trong lưu chất .Trường hợp này goi là chế độ
chảy rối.
 Các sai số có thể mắc phải trong thí nghiệm Reynolds :
- Sai số về thời gian
- Sai số vì việc quan sát độ cao của mực chất lỏng
 Các sai số có thể mắc phải trong thí nghiện dòng chảy qua lỗ :
- Sai số khi đo các thông số liên quan như mực cao chất lỏng H, H
1

, đường kính lỗ d,
thời gian T, thể tích V
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 5 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
- Sai số dụng cụ
- Sai số tính toán do làm tròn
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 6 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
BÀI 2: THÍ NGHIỆM TRÍCH LY RẮN - LỎNG
I. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1 Hóa chất.
Nước, Trà túi lọc.
2 Dụng cụ.
Ống sinh hàn, bình cầu, bình chiết, bếp gia nhiệt, cân phân tích, tủ sấy.
3 Cách tiến hành thí nghiệm
3.1 Chuẩn bị mẫu
Làm khô nguyên liệu bằng cách sấy nguyên liệu ở 100-105
0
C đến khối lượng
không đổi, để nguội trong bình hút ẩm. Cắt 1 mảnh giấy lọc kích thướt 8 x 10cm,
gấp thành bao nhỏ, sấy ở 105
0
C, đến khối lượng không đổi, để nguội trong bình
hút ẩm, cân bao giấy. Ghi nhận sợi chỉ và bao giấy đã sấy khô hoàn toàn.
Cân chính xác trên cân phân tích 1 mẫu chè khoảng 2 gam cho vào túi giấy trên và
dùng chỉ buộc lại.
3.2 Chuẩn bị mẫu trong thiết bị chưng cất
Đặt bình cầu lên bếp đun, nước chứa ½ bình

Lắp bình chiết khớp với miệng bình đun
Đặt bao giấy vào đáy bình chiết
Lắp ống sinh hàn vào bình chiết
Lắp hệ thống nước làm mát cho ống sinh hàn
Cho nước chảy vào, kiểm tra hoạt động ống sinh hàn
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 7 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
3.3 Tiến hành chiết.
Sau khi lắp hệ thống bật nguồn điện và đun sôi tiến hành chiết liên tục cho đến khi
màu của nước nhạt dần và đến trong thì kết thúc quá trình trích ly.
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
• Lượng mẫu trước trích ly: m
1
=2.49(g)
• Lượng mẫu sau trích ly: m
2
=1.672(g)
III. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
Lượng mẫu trước trích ly: m
1
=2.49 (g)
Lượng mẫu sau trích ly: m
2
= 1.672 (g)
Lượng cấu tử cần tách: G = m
1
– m
2
= 2.490‒1.672=0.818 (g)

Tỷ lệ cấu tử cần tách:
G
2
=
VI. TRẢ LỜI CÂU HỎI.
 Cơ chế của quá trình trích ly rắn-lỏng:
Trích ly là phương pháp dùng một dung môi (đơn hay hỗn hợp) để tách lấy một
chất hay một nhóm các chất từ hỗn hợp cần nghiên cứu.
Cơ chế
-Dung môi thâm nhập vào mao quản của chất rắn
-Hòa tan hoặc phản ứng hóa học với các cấu tử cấn tách
-Chất hòa tan và dung môi sẽ khuếch tán từ vật rắn vào dung dịch
 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly rắn-lỏng:
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 8 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
- Hình dạng,kích thước,thành phần hóa học chất rắn,cấu trúc bên trong của chất
rắn như kích thước,hình dạng,cách sắp xếp của mao quản,…và độ tan của dung
môi.
- Các cấu tử hòa tan không hoàn toàn
- Chất rắn còn tồn tại một số tạp chất cơ học
- Nhiệt độ, áp suất,….
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 9 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
BÀI 3: CHƯNG LUYỆN
I. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
Hóa chất: cồn 10
0
Dụng cụ: nhiệt kế, thì kế, rượu kế, lưu lượng kế, bình chứa…

Cách tiến hành thí nghiệm:
Nguyên liệu đầu có nồng độ 10% thể tích. Nạp vào nồi đun đáy sao cho chiều cao
mực chất lỏng trong ống đạt 20cm.
Bật công tắc nguồn của hệ thống.
Chạy hệ thống gia nhiệt đáy tháp.
Mở van cho nước vào thiết bị ngưng tụ hồi lưu.
Khi nhiệt độ đầu ở đáy tháp đạt trên 100
0
C dung dịch ở trong bình cầu bắt đầu sôi.
Đợi cho sản phẩm đỉnh xuất hiện (khoảng 80
0
C) thì ta mở van hồi lưu sản phẩm
đỉnh ( độ mở van khoảng 50%) bắt đầu tính thời gian chưng cất.
Khi các thong số ổn định thì tiến hành đo sản phẩm đỉnh, lượng nguyên liệu đầu,
nhiệt độ sản phẩm đáy, nhiệt độ đỉnh, đáy , đĩa tiếp liệu và nhiệt độ đầu vào, chiều
cao mực chất lỏng trong ống thủy tinh lúc bắt đầu và kết thúc.
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 10 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
Số
TT
Nhiệ
t độ
sản
phẩm
đỉnh
t
D
(

0
C)
Nhiệt
độ
sản
phẩm
đáy
t
w
(
0
C)
Nhiệt
độ
hỗn
hợp
đầu
vào
tháp
t
F
(
0
C)
Nhiệt
độ
sản
phẩm
đỉnh
hồi

lưu
t
p
(
0
C)
Nồng
độ
sản
phẩm
đỉnh
X
p

(phần
mol)
Nồng
độ
sản
phẩm
đáy
X
w

(phầ
n
mol)
Nồng độ
nhập liệu
X

F
(phần mol)
Chiề
u cao
mực
chất
lỏng
lúc
đầu
h
F
(m)
Chiều
cao
mực
chất
lỏng
lúc
sau
h
w
(m)
Lượng
sản
phẩm
đỉnh
V
p
(ml)
1 80 95 52 57 7,6

0
6
0
10
0
(27
0
C) 22 20,4 840
2 80 95 52 57 7,6
0
5
0
10
0
(28
0
C) 22 20,4 840
3 80 95 52 57 7,5
0
5
0
10
0
(27
0
C) 22 20,4 840
T
B
80 95 52 57 7,57
0

5,3
0
10
0
(27,3
0
C) 22 20,4 840
Chiều
cao cột
nguyên
liệu đầu
H
1
(mm)
Nồng
độ
nguyên
liệu đầu
x
F
(%V)
Lượng
sản
phẩm
đỉnh D
(ml)
Nồng
độ sản
phẩm
đỉnh x

D

(%V)
Nồng
đô sản
phẩm
đáy x
w

(%V)
Thời
gian
chưng
cất t
(phút)
Chiều
cao cột
sản
phẩm
đáy H
2
Nhiệt
độ đáy
tháp t
W
(
0
C)
Nhiệt
độ đỉnh

tháp t
D

(
0
C)
220 10 840 5,3 7,57 25 204 95 80
Tính toán
Thể tích nguyên liệu đầu F(ml)
F=πR
2
h=π.0,15
2
.0,22=0.01555( m
3
)

=15.55(l)
Cân bằng vật chất:tính lượng sản phẩm đáy
F=W+P → W = F- P =15.55 - 0,84=14,71(l)
Lượng sản phẩm đáy tính từ H
2

= πR
2
H
2
= .0,15
2
.0,204= 0,01442 (m

3
)=14,42 (l)
Tính số đĩa lí thuyết
R
x
=
Ta có phương trình đường nồng độ làm việc của đoạn luyện
Mà x
p
=0,84/22,4=0,0375
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 11 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
y== =0.945x+0,0021
III. TRẢ LỜI CÂU HỎI.
 Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến quá trình chưng cất
-Nếu nhiệt độ chưng cất quá thấp thì không đủ nhiệt độ để bay hơi dẫn đến hiệu
suất thấp
-Còn nếu nhiệt độ quá cao thì cả lương dung môi và chất tan sẽ bay hơi hoàn
toàn,vậy có nghĩa là ta chỉ làm thay đổi vị trí của dung dịch từ nơi này đến nơi
khác chứ không làm thay đổi nồng độ của nó ở sản phẩm đỉnh và sản phẩm
đáy.Tóm lại mục đích của quá trình chưng cất đã không được thực hiện.
 Phần chưng và phần cất được xác định như sau
Trên thực tế (chỉ có thể xác địng một cách tương đối)
-Phần cất chính là phần sản phẩm ta thực hiện ngưng tụ và thu ở đỉnh tháp
-Phần chưng là phần sản phẩm ta thu ở đáy tháp
Trên sơ đồ
-Ta có thể phân định rõ ràng phần chưng và phần cất thông qua phương trình
đường nồng độ làm việc của đoạn chưng và đoạn luyện
 Áp suất làm việc của hệ thống là bao nhiêu và tại sao biết ?

- Áp suất làm việc của hệ thống là 760mmHg và tương đương 1atm(áp suất khí
quyển).Vì ở đây nhiệt độ bay hơi của cả dung môi và chất tan đều không quá
cao( 100
0
C) nên không cần giảm áp suất để làm giảm nhiệt độ sôi của chất tan và
dung môi.
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 12 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
BÀI 4: THÍ NGHIỆM CÔ ĐẶC
I. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
Hóa chất
Dụng cụ
Cách tiến hành thí nghiệm
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
S
đ
(mức
S
c
(mức
x
đ
(% kl)
x
c
(% kl)
T
(
0

C)
P
ck
(atm)
P
hơi
(atm)
W
nước
ngưng
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 13 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
dd
cm)
dd
cm)
(lít)
Nạp liệu lần 1 18.6 5.7 6
0
7
0
64 0.68 1 0.96
III. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN.
a. Cân bằng vật chất (Nồi 2).
S
đ
= 40.26,5.18,6 = 0.020m
3
S

c
= 40.26,5.5,7 = 0.006 m
3
b. Cân bằng năng lượng (Nồi 2).
Phương trình cân bằng nhiệt lượng
D
1
.I
1

+ Gđ.Cđ.t
đ
= W
1
.i
1
+ G
1
.C
1
.t
s1
+ D
1
.θ
1
.C
n1
+ Q
ml

+ Q
cd1 (1)
D
1
.I
1
= W
1
.i
1
+ D
1
.C
n1.
θ
1 (*)
Trong đó
Q
ml
+ Q
cd1
=5%( D
1
.i
’
+ Gđ.Cđ.t
đ

Q
1

=D
1
.( i
1
-C
n
.θ
1
) = 0.01(2613.211- 30.1) = 25.832(kj/kg)
I
1
= 2678.588 kj/kg (hàm nhiệt của hơi đôt)
i
1
= 2613.211kj/kg (hàm nhiệt của hơi thứ)
W lượng hơi thứ
C
d
= 1,26(kj/kg.do)
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 14 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
C
1
= 1,16 (kj/kg)
C
n
=1 (nhiệt dung riêng của nước ở 30
0
C)

θ
1
: Nhiệt độ nước ngưng
0
C


VI. TRẢ LỜI CÂU HỎI
 Giải thích tại sao nhiệt độ sôi của dung dịch ở 2 nồi khác nhau
Do phương pháp cô đặc xuôi chiều nên nhiệt độ và áp suất của dung dịch giảm từ
nồi trước sang nồi sau, nhiệt độ của dung dịch ở nồi cuối cùng sẽ thấp tức là sản
phẩm hình thành ở nồi cuối có nhiệt độ sôi thấp.
 Hơi thứ của nồi thứ nhất đóng vai trò gì?
Hơi thứ của nồi thứ nhất đóng vai trò làm nguyên liệu để cấp thêm nhiệt lượng cho
quá trình.
 Tác nhân cấp nhiệt cho buồng đốt của hai nồi là gì? Nhiệt độ bao nhiêu?
Tác nhân cấp nhiệt cho buồng đốt của của 2 nồi là lượng hơi đốt. Nhiệt độ.
 Cơ chế của quá trình cô đặc?
Nồi 1, dung dịch đun bằng hơi đốt (hơi thứ: hơi thứ của nồi cô đặc trước làm hơi
đốt cho nồi sau, làm tăng hiệu số nhiệt độ giữa nhiệt độ của hơi đốt và nhiệt độ sôi
trung bình của dung dịch, đồng thời giảm được tổn thất nhiệt ra môi trường xung
quanh) của nồi sẽ được đưa sang nồi 2, nồi 2 sang nồi 3 … Hơi thứ của nồi cuối
cùng được đưa vào thiết bị ngưng tụ (dung dịch đi từ nồi này sang nồi kia, qua mỗi
nồi dung dịch bốc hơi 1 phần dẫn tới nồng độ dung dịch tăng lên)
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 15 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
Điều kiện cần: có sự chênh lệch giữa áp suất (p), nhiệt độ (T) giữa hơi đốt và dung
dịch sôi (nghĩa là: áp suất làm việc trong các nồi phải giảm dần vì hơi thứ của nồi
trước làm hơi đốt của nồi sau).

Bài 5 : BƠM LY TÂM
I/ HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, CÁCH TIẾN HÀNH:
1/ Hóa chất: Nước
2/ Dụng cụ: Bơm ly tâm, van, đường ống, bồn chứa, hệ thống bảng điều khiển.
3/ Cách tiến hành:
- Quan sát hệ thống
+Trước giờ thí nghiệm sinh viên quan sát hệ thống, đối chiếu với sơ đồ
trong Giáo trình.
+Xác định vị trí các nút nhấn, công tắc, đèn báo trên mặt tủ điện điều
khiển.
- Khởi động hệ thống.
- Chuẩn bị thí nghiệm
+ Chuẩn bị đồng hồ bấm giây.
+ Kiểm tra hệ thống.
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 16 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
+ Mở cho nước chảy vào bồn chứa cho đến khi gần tràn thì chỉnh nhỏ lưu
lượng xuống khoảng 1lít/phút để tiết kiệm nước.
- Tiến hành thí nghiệm:
+ Chế độ DIRECT: Chờ hệ thống hoạt động ổn định sau khi bật công tắc bơm
sang vị trí DIRECT, điều chỉnh từ từ van chỉnh của hệ thống để thay đổi trở lực của
hệ. Ở mỗi vị trí mới, ghi nhận các thông số cần thiết (lưu lượng Q, trở lực P, công suất
tiêu thụ tổng cộng N) hiển thị trên mặt tủ điện vào Bảng 1 của Phụ lục 2.
+ Chế độ thông qua INVERTER: Chờ hệ thống hoạt động ổn định sau khi bật
công tắc bơm sang vị trí INTERVER, mở hoàn toàn van điều chỉnh (vặn ngược chiều
kim đồng hồ khi nhìn từ trên xuống). Ấn nút UP (tăng – màu vàng bên trái) hoặc
DOWN (giảm – màu vàng bên phải) ở phía dưới đồng hồ RETURN để điều chỉnh
tốc độ quay của bơm. Ở mỗi vị trí tương ứng với lưu lượng thu nhận được trong chế
độ trước, ghi nhận các thông số cần thiết (trở lực P, công suất tiêu thụ tổng hợp N, số

vòng quay n) hiển thị trên mặt tủ điện vào Bảng 1 của Phụ lục 2.
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
Chế độ DIRECT
Q
(lpm)
P
(bar)
N
(KW)
n
(rpm)
68.8 0.080 0.557 2855
65.3 0.090 0.547 2873
62.4 0.100 0.535 2880
59.6 0.110 0.530 2885
54.3 0.120 0.521 2892
50.2 0.130 0.511 2901
46.2 0.140 0.502 2903
41.7 0.150 0.490 2906
31.0 0.160 0.466 2915
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 17 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
25.3 0.170 0.459 2918
Chế độ INVERTER
Q
(lpm)
P
(bar)
U

(V)
I
(A)
Cos
n
(rpm)
N
(W)
24.3 0.003 80.5 0.216 0.913 704 15.875
31.3 0.010 90.5 0.249 0.939 904 21.160
38.4 0.020 102.0 0.286 0.930 1103 27.130
46.8 0.032 114.3 0.322 0.984 1301 36.216
53.4 0.047 127.3 0.361 0.996 1503 45.771
60.3 0.063 141.0 0.405 0.999 1703 57.048
67.9 0.082 154.7 0.454 0.996 1903 69.953
74.9 0.102 168.9 0.512 0.991 2102 85.700
82.8 0.126 184.0 0.581 0.958 2305 102.414
88.5 0.150 199.0 0.652 0.910 2500 118.071
1.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Bảng 1: Số liệu thô
2.SỐ LIỆU ĐÃ XỬ LÍ
3. ĐỒ THỊ
Đồ thị 1a: đặc tuyến Q=f(P) ở chế độ DIRECT
Đồ thị 1b: đặc tuyến N=f(Q) ở chế độ DIRECT
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 18 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
Đồ thị 2a: đặc tuyến Q=f(n) ở chế độ INVERTER
Đồ thị 2b: đặc tuyến N=f(Q) ở chế độ INVERTER

Đồ thị 3: đặc tuyến của 2 chế độ DIRECT và INVERTER
Bảng 2: Kết quả tính toán từ bảng 1
So sánh tiêu hao năng lượng
Q×6.10
2
(m
3
/s) N
DIR
(kW) N
INV
(kW) η(%)
50.2 0.511 14.924 22.85
46.2 0.502 20.889 23.05
41.7 0.490 29.461 22.84
31.0 0.466 35.869 19.05
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 19 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
25.3 0.459 47.655 15.44
Hiệu suất bơm:
η =
cơ năng cấp cho bơm (W)
tỷ trong chất lỏng (kg/m
3
)
(Giả sử ta lấy
n
ở 30
0

C có giá trị là 0.0304 kg/m
3
, Bảng 56 QTTB Truyền nhiệt)
gia tốc trọng lực chuẩn (9.80665 m/s
2
)
cột áp làm việc (m)
lưu lương bơm (m
3
/s)
hiệu suất bơm
cột áp làm việc ( ) là tổng của độ chênh cao trình bên đẩy và bên hút và cột áp tổn
thất qua dẩn truyền trong đường ống tính bằng mét. Công suất thường dùng (10
3
W,
kW) hoặc mã lực(hp = kW*0.736).
IV. TRẢ LỜI CÂU HỎI.
1.Các thông số cơ bản về bơm ly tâm.
A.Lưu lượng Q: Lưu lượng là thể tích khối chất lỏng được máy bơm bơm lên trong
một đơn vị thời gian Q ( l/s, m3/s, m3/ h ). Thể tích có thể là m3 hoặc lit, còn thời
gian có thể tính là giây -thường đối với máy bơm lớn, hoặc giờ – thường dùng đối đối
với máy bơm nhỏ hoặc thường dùng lưu lượng cho toàn trạm
B. Cột áp H: Cột áp là công việc được thực hiện trong một đơn vị trọng lượng nước
đi qua phía bên hút nước đế bên thoát nước. H tính bằng foot, m psig, kg/cm², ….
C. Công suất N: Trên nhãn hiệu máy bơm thường ghi công suất trục máy bơm. Đó là
công suất động cơ truyền cho trục của máy bơm. N tính bằng Kw, Hp…
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 20 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
D. Nhiệt độ T: Nhiệt độ của chất lỏng hút và môi trường xung quanh. T tính bằng °C,

°F
E. Môi trường chất lỏng: Môi trường chất lỏng quan hệ với trọng lượng riêng (SG),
độ nhớt, MOC và kiểu bơm
2. Các chi tiết cơ bản của bơm ly tâm.
Đầu hút, đầu đẩy, cánh guồng, trục quay, ổ bi, vỏ.
3.Nguyên lý làm việc của bơm ly tâm
• Chất lỏng được hút vào tâm guồng theo phương thẳng góc, rồi vào rảnh giữa các
guồng và chuyển động cùng guồng.
• Dưới tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng được nhận thêm năng lượng , tăng năng suất
và văng ra khỏi guồng theo thân bơm (phần rỗng giữa vỏ và cánh guồng) rồi vào ống
đẩy theo phương tiếp tuyến.
• Khi đó ở tâm guồng sẽ tạo nên vùng áp suất thấp và chât lỏng theo đường hút sẽ vào
tâm guồng
4.Ưu nhược điểm của bơm ly tâm.
a. Ưu điểm
- Tạo được lưu lượng đều, đáp ứng yêu cầu kĩ thuật
- Số vòng quay lớn, có thể truyền động trực tiếp cho động cơ điện.
- Cấu tạo đơn giản, gọn, chiếm ít diện tích xây dựng mà không cần
kết cấu nền móng vững chắc, giá thành chế tạo, lắp đặt và vận hành
thấp.
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 21 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
- Có thể dùng bơm chất lỏng bẩn (khe hở giữa cánh guồng và thân
bơm tương đối lớn và không có van – bộ phận dễ hư hỏng và tắt do
bẩn gây ra).
- Có năng suất lớn và áp suất tương đối nhỏ nên phù hợp với phần
lớn các quá trình.
b. Nhược điểm
- Hiệu suất thấp hơn bơm pittong từ 10 đến 15%.

- Khả năng tự hút kém nên trước khi bơm phải mồi đầy chất lỏng
cho bơm hay ống hút khi bơm đặt cao hơn bể chứa.
- Khi tăng áp suất thì năng suất giảm mạnh so với thiết kế nên hiệu
suất giảm.
5.Hiện tượng xâm thực, cách nhận biết, tác hại và cách khắc phục trong bơm ly
tâm.
a. Hiện tượng xâm thực
- Các máy thủy lực với các chất lỏng như nước, dầu nên các tính
chất lý hóa, chất lỏng có ảnh hưởng nhất định đến các thông số làm
việc của máy. Một trong những ảnh hưởng quan trọng là việc bốc
hơi của chật lỏng gây nên hiện tượng xâm thực.
b. Dấu hiệu nhận biết.
- Khi xảy ra hiện tượng xâm thực trong bơm ly tâm thường có tiếng ồn và tiếng kêu
lách tách ở phía trong, gây ra rung động bơm.
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 22 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
- Khi xảy ra hiện tượng xâm thực dữ dội sẽ làm giảm cột áp và hiệu suất của bơm. Để
phòng ngừa sự sụt cột áp do hiện tượng xâm thực trong bơm ly tâm gây ra thì bơm
cần có một lượng dự trữ cột áp Dh.
c. Tác hại: giảm lưu lượng, giảm cột áp công suất và hiệu suất, hư hỏng động cơ.
d. Cách phòng tránh.
- Thứ nhất: Tăng áp suất chất lỏng cửa vào máy bơm, dẫn tới tăng NPSHa (khả năng
hút trạm) - là khả năng hút của hệ thống máy bơm và ống hút, được xác định trong
quá trình thiết kế, xây dựng trạm bơm hay qua thử nghiệm đường ống thực tế. Ví dụ:
Nếu bơm hút chất lỏng từ một bình chứa kín có áp, ta có thể tăng lượng chất lỏng
trong bình hoặc tăng áp suất trên bề mặt chất lỏng.
- Thứ hai: Để tránh hiện tượng xâm thực trong bơm ly tâm tạo ra, chúng ta cũng có thể
tăng NPSHa bằng cách giảm nhiệt độ làm việc của chất lỏng. Khi nhiệt độ làm việc
giảm, áp suất bốc hơi chất lỏng giảm dẫn tới độ chênh lệch giữa áp suất bốc hơi và áp

suất cửa vào tăng tức là NPSHa tăng.
- Thứ ba: Giảm tổn thất trên đường ống hút cũng làm cho NPSHa tăng lên. Có nhiều
cách giảm tổn thất đường ống: tăng đườg kính ống hút, giảm số lượng cút, giảm chiều
dài ống hút.
- Để nâng cao chất lượng chống xâm thực nhằm nâng cao chiều cao hút của bơm cần
phải thực hiện các yêu cầu sau: Các mép cánh dẫn ở lối vào phải vê tròn và dát mỏng,
phần lối dẫn vào bánh công tác phải được làm nhẵn bóng và có hình dạng thích hợp.
- Hơn thế nữa để tránh tình hiện tượng xâm thực trong bơm ly tâm phải tính toán lựa
chọn máy bơm cho phù hợp với lượng nước yêu cầu cần thoát của mỏ. Khi chiều cao
hình học thoát nước nhỏ thì không nên chọn máy bơm có cột áp quá lớn. Khi vận
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 23 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
hành máy bơm thoát nước mỏ phải hết sức chú ý đến sự thay đổi mực nước trong bể
hút. Nếu cần thiết có thể đặt các rơle mực nước để điều khiển sự làm việc của máy
bơm.
6.Các giả thuyết phương trình Euler.
- Số cánh hướng dòng trong bánh guồng là vô tận và có chiều dày không đáng kể.
- Lưu chất chuyển động trong bánh guồng không bị tổn thất, không có ma sát và không
bị nén.
- Sự chuyển động của lưu chất trong bơm: chuyển động dọc theo rãnh từ tâm ra ngoài
bánh guồng theo phương bán kính và quay cùng guồng cánh.
- Năng lượng của cánh guồng truyền cho lưu chất khi chuyển động từ cửa vào đến cửa
ra bằng năng lượng momen xung lực
7.Phương trình Euler
H
LT
= =
8. Cách xây dựng đường đặc tuyến của bơm ly tâm
• Tiến hành thí nghiệm: thay đổi độ mở của van chắn trên đường ống đẩy, ghi

nhận sự thay đổi Q,H,N và tính η tương ứng với từng n. Vẽ đường cong đặc
tuyến của bơm: đồ thị biểu diễn các mối quan hệ Q-N, Q-H, và Q- .η
9. Trong thí nghiệm và tính toán xử lí kết quả thu được, thường mắc phải sai số: các
số liệu trên bảng điều khiển hiển thị không ổn định, làm tròn kết quả tính, sai số hệ
thống.
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 24 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
10. Các thông số tính toán trong bài thí nghiệm được tính theo các kết quả thực
nghiệm.
11.để giảm sai số khi xử lí số liệu ta nên lấy các số sau dấu phẩy đến 4 số để giảm
thiểu sai số, ghi số liệu ổn định nhất của hệ thống và tính các giá trị sai số so với lí
thuyết
Bài 6: SẤY ĐỐI LƯU
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 25 SVTH:NHóm 5- Ca ST5