bài tập ôn quá trình thiết bị cơ học

Bài 1: Trong thiết bị tầng sôi có các hạt silicagel, có thành phần kích thước như sau:
Cỡ hạt
-2,0+1,5
-1,5+1,0
-1,0+0,5
-0,5+0,25
Thành
phần 43
28
17
12
(%kl)
Khối lượng riêng xốp của silicagel ρh = 660kg/m3; khối lượng riêng của hạt ρr=1100
kg/m3. Nhiệt độ không khí 1500C. Hệ số tầng sôi là Ku=1,6. Độ nhớt của không khí ở
1500C là μ=0,000024 Pa.s; khối lượng riêng không khí là 0,835 kg/m3.
a. Xác định đường kính tương đương của khối hạt de
b. Xác định vận tốc tới hạn chuyển vào vào lớp sôi vk
c. Xác định tốc độ thực của lưu chất trong lớp sôi vo
Bài 2:
Tiến hành lọc huyền phù là cacbonat canxi trong nước ở điều kiện tốc độ lọc không đổi
với tiết diện bề mặt lọc S=2m2 ghi nhận được số liệu sau:
Sau thời gian lọc t1 = 300s thu được thể tích nước lọc là V1=10m3;
Sau thời gian lọc t2 = 700s thu được thể tích nước lọc là V2=20m3;
Biết độ ẩm bã lọc thu được là U b= 15%; nồng độ pha phân tán trong huyền phù là C m=
10%; khối lượng riêng của nước là 1000kg/m 3; khối lượng riêng rắn ρr=2830kg/m3; độ
nhớt động lực học của nước là μ =0.001Pa.s; trở lực riêng của lớp bã theo thể tích r o=
5.1010 1/m2;
Xác định:
1. Hằng số lọc K, C
2. Trở lực vách ngăn Rv và áp suất lọc ΔP
Bài 3: Thiết bị lọc khung bản gồm 10 khung lọc kích thước (axaxh o) m. Lọc với áp suất

không đổi ∆P =5at. Biết trở lực vách ngăn R v =109 1/m, trở lực riêng thể tích của bã r o
=1015 1/m2; độ ẩm bã lọc là Ub= 30%; nồng độ pha phân tán là 30%; khối lượng riêng pha
phân tán là 3000kg/m3; độ nhớt động lực học của nước là pha liên tục µ =1cP;ρnước
=1000kg/m3. Tổng thể tích nước lọc thu được là V=1m 3. Tiến hành lọc đến đầy bã trong
thời gian t =1200giây.


Xác định:
3. Hằng số lọc K, C
4. Kích thước khung lọc a, ho.
Bài 4:Dùng sàng 35mesh để phân loại 1 tấn vật liệu, kết quả phân tích rây dòng nhập
liệu và dòng sản phẩm dưới sàng cho bảng sau đây. Biết khối lượng sản phẩm dưới sàng
thu được là 40 kg.
Số Mesh
Nhập
liệu(%kl)
Dưới
sàng(%kl
)

4
0.01

6
8
10
14
20
28
35

48
65
0.022 0.063 0.081 0.102 0.165 0.131 0.101 0.095 0.07

100
150
200
0.017 0.031 0.082

0.093 0.171 0.186 0.146 0.111 0.293

a. Xác định xF,xD, xB
b. Xác định hiệu suất sàng 35 mesh.
Bài 5:
Thiết bị khuấy tạo huyền phù hình trụ có thể tích 2m 3, chứa đầy ¾ huyền phù. Biết
ρh = 1200kg/m3, µ = 1cP. Chiều cao lớp chất lỏng trong bình là h= 1 m. Dùng cánh khuấy
chong chóng 3 cánh dk = 0,5m với số vòng quay n = 200v/phút, hệ số K d = 1,4; hiệu suất
η = 0,7, bình không tấm ngăn. Xác định:
a. Thể tích huyền phù, Vh, m3. Đường kính thiết bị D, m. (2 điểm)
b.Công suất động cơ, N, KW. (2 điểm)
Bài 6. (5 điểm): Một hệ không đồng nhất gồm pha liên tục là nước chiếm 90% khối
lượng và pha phân tán có khối lượng riêng là 3000kg/m 3. Nước có khối lượng riêng là
1000kg/m3; độ nhớt động lực học là 1cP. Hạt có đường kính tương đương d=1mm
Xác định:
1. Tốc độ lắng
2. Bề mặt thiết bị lắng khi năng suất thiết bị là 10 tấn/h
Bài 7. (5 điểm): Tiến hành lọc huyền phù là cacbonat canxi trong nước ở điều kiện áp
suất không đổi ΔP=5at, trở lực vách ngăn 10-8 1/m, độ ẩm bã lọc thu được là 20%; nồng
độ pha phân tán trong huyền phù là 15%; khối lượng riêng của nước là 1000kg/m 3; độ

nhớt động lực học của nước là μ =0.001Pa.s; trở lực riêng của lớp bã theo khối lượng là
rm= 5.105 m/kg.
Xác định:
5. Hằng số lọc K, C
6. Lượng nước lọc riêng thu được q khi thời gian lọc là t=2h.
Bài 8: Thiết bị sấy muối tầng sôi dùng dòng không khí nóng để đưa các hạt muối vào
trạng thái tầng sôi.
Thông số của muối như sau: khối lượng riêng 1300 kg/m 3; độ xốp của khối vật liệu ở
trạng thái tĩnh là εo=0.38; kích thước hạt muối như bảng sau:
D(mm)
%

1
10

2
40

3
20

4
30

Thông số của không khí nóng như sau: khối lượng riêng 1.25 kg/m 3; độ nhớt động học
1.44*10-5 m2/s.
Xác định:
3. Đường kính tương đương của khối hạt
4. Tốc độ tới hạn của dòng khí để đưa khối hạt vào trạng thái tầng sôi là vk

5. Chiều cao lớp vật liệu khi độ xốp ε=0.45. Biết chiều cao lớp vật liệu ở trạng thái
tĩnh là h0=15cm.
Bài 9: Thiết bị lọc khung bản gồm 10 khung lọc kích thước (axax0.01) m. Lọc với áp
suất không đổi ∆P =5at. Biết trở lực vách ngăn R v =109 1/m, trở lực riêng thể tích của bã
ro =1015 1/m2; độ ẩm bã lọc là 30%; nồng độ pha liên tục là 70%; khối lượng riêng pha
phân tán là 3000kg/m3; độ nhớt động lực học của nước là pha liên tục µ =1cP;ρnước
=1000kg/m3. Thể tích nước lọc riêng q=0.24m3/m2. Tiến hành lọc đến đầy bã.
Xác định:
7. Hằng số lọc K, C
8. Thể tích nước lọc thu được V, m3
9. Tỷ số thể tích bã ẩm trên nước lọc Xo
Bài 10: Thiết bị sấy muối tầng sôi dùng dòng không khí nóng để đưa các hạt muối vào
trạng thái tầng sôi.


Thông số của muối như sau: khối lượng riêng 1400 kg/m 3; độ xốp của khối vật liệu ở
trạng thái tĩnh là εo=0.4; đường kính trung bình hạt muối là 2mm.
Thông số của không khí nóng như sau: khối lượng riêng 1.25 kg/m 3; độ nhớt động học
1.44*10-5 m2/s.
Xác định:
6. Tốc độ tới hạn của dòng khí để đưa khối hạt muối vào trạng thái tầng sôi
7. Trở lực của dòng chảy qua lớp hạt ΔP. Biết chiều cao lớp vật liệu ở trạng thái tĩnh
là h0=10cm.
Bài 11: Tiến hành lọc huyền phù là cacbonat canxi trong nước ở điều kiện tốc độ lọc
không đổi W=0.1m3/s.m2, trở lực vách ngăn 10-8 1/m, độ ẩm bã lọc thu được là 15%;
nồng độ pha phân tán trong huyền phù là 10%; khối lượng riêng của nước là 1000kg/m 3;
độ nhớt động lực học của nước là μ =0.001Pa.s; trở lực riêng của lớp bã theo khối lượng
là 5.1010 m/kg.
Xác định:
10. Lượng nước lọc riêng thu được q khi thời gian lọc là t=2h

11. Hằng số lọc K, C