Báo cáo thí nghiệm quá trình thiết bị

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA - VŨNG TÀU
KHOA HÓA HOC CÔNG NGHỆ THƯC PHẨM
-----oOo-----

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: DƯƠNG KHẮC HỒNG
SINH VIỂN:
LỚP: DH11H1
MSSV:
Vũng Tàu, Ngày 31 tháng 5 năm 2014


BÀI 1: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC THỦY LỰC
I

THÍ NGHIỆM REYNOLDS
• MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
Có 2 trang thái chyển động của lưu chất trang thái chảy tầng và trạng thái chảy
rối, giữa 2 trạng thái náy có trang thái chảy quá độ. Các trang thái này có nhưng
tính chất khác hản nhau và nhưng nguyên tắc khác nhau gây ra sử tiêu hao năng
lượng của dòng chảy.
-

1

Phân biệt hai trạng thái của lưu chất và sư quá độ của trảng thái này sang
trạng thái khác của lưu chất
Xác định giá trị của Re để dòng chảy tầng, so sanh với kết quả thực
nghiệm của Reynolds.

CHẢY TẦNG
Thể tích chất lỏng ( nước ) V =1000 ml =1.
Thời gian đo lần 1
= 202,57 (s)
Thời gian đo lần 2
= 173,03( s)
Thời gian đo lần 3
= (s)
Thời gian đo trung bình
=
Lưu lương dòng chảy
Q==
Tiết diện ống :

S=

Vận tốc chất lỏng
W = = = 4,38. (m/s)


Re =

2

CHẢY QUÁ ĐỘ
Thể tích chất lỏng ( nước ) V =1000 ml =1.
Thời gian đo lần 1
= 97 (s)
Thời gian đo lần 2
= 89( s)

Thời gian đo lần 3
= 94(s)
Thời gian đo trung bình
=
Lưu lương dòng chảy
Q==
Tiết diện ống S =
Vận tốc chất lỏng
W = = = 8,49. (m/s)
Re =

3

CHẢY RỐI
Thể tích chất lỏng ( nước ) V =1000 ml =1.
Thời gian đo lần 1
= 11,98 (s)
Thời gian đo lần 2
= 12,37( s)
Thời gian đo lần 3
= 12, 04(s)
Thời gian đo trung bình
=


Lưu lương dòng chảy
Q==
Vận tốc chất lỏng
W = = = 6,54. (m/s)
Re = 1,308.

II. DÒNG CHẢY QUÁ LỖ
Tiến hành thí nghiệm và lấy số liệu
a

Sử chảy quá lỗ khi mức chât lỏng chảy ổn định
Stt
1
2
3
Tbình

V(
900.
900.
900.
900.

Lưu lượng dòng chảy: Q = = = 9,595.
Diễn tích lỗ:

S==

Đo mức nước ộn định: = 0 ,

H =(m/s)
H = 48(cm) = 0,48(m)
b

Sử chảy quá lỗ khi mức chất lỏng thay đổi.

- Thời gian mức chất lỏng chảy từ mức H
= (s)

T(s)
9,38
9,26
9,50
9,38


= ( s)
= (s)
=
-

= 65mm = 65.m

S = = = 0,0298
= = 3,0672(m/s)
Theo lý thuyết vy phân biểu diễn quá trình chảy.
= = -57,1
Thời gian cần thiết để chất lỏng chảy hết đổ cao H.
T = dH= = = 281(s)
Thời gian đê chất lỏng chảy từ H
T = - = - = 65 (s)
c

x(cm)
y(cm

Tính chiều xa của dòng nước:
Theo thực tế.
13
1

19
2,5

25
6

31
8

37
11

43
14

49
17,5


Theo lý thuyết: y =

7
0,0025
5

13
0,008
8

= = = 2,55.

19
0,01
8

25
0,032
5

31
0,0
5

37
0,0
7

43
0,09
6

49
0,012
5

55
0,15
7

61
0,19
4


TRẢ LỜI CÂU HỎI:
1 Mực chất lỏng anh hưởng như thê nào đến thí nghiệm Reynold?
Ảnh hưởng đến vận tốc chuyển động của lưu chất.
2

C
ác
sa
i
số
có
th
ể
m
ăc
p
hả
i
tr
o
n

g
th
í
n
g
hi
ê
m


R
ey
n
ol
d
Đo thời gian nước chảy ống đông hoăc thể tích cho trước
3

Các sai số có thể mắc phải trong thí nghiệm dòng chảy qua lỗ?
Thời gian đo thể tích nước chảy qua lỗ.
Chiều cao của cốt nước ở mưc ổn định

BÀI 2: THÍ NGHIỆM TRÍCH LY RẮN LỎNG
I

II
1
2

3

MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
Giúp sinh viên là quen với một trong các phương pháp phân riêng một hỗn hợp
chất bằng cách dung một dung môi có tính bão hòa tan chọn lọc đối với một
hoặc vài cấu tử cần thiết tách khỏi hỗn hợp chung
Dụng cụ, hóa chất , cách tiến hành thí nghiệm
Hóa chất: chè rắn( bán ngoài chợ)
Dụng cụ:
- Sợi chỉ khâu( dùng để buộc mẫu)
- Bộ chưng cất( Soxhlet)
- Cân phân tích
- Tủ sấy
Cách tiến hành thí nghiệm
a Chuẩn bị mẫu
Làm khô nguyên liệu bằng cách sấy nguyên liệu ở 100-105 độ C đến
khối lượng không đổi là được, để nguội trong bình hút ẩm. cắt một mảnh
giấy lọc kích thước 8x10 cm, gấp thành bao nhỏ, sấy ở nhiệt độ 105 độ C,
đến khối lượng không đổi, để nguội trong bình hút ẩm, cân bao giấy, cân
sợi chỉ. Ghi nhận sợi chỉ và bao giấy đã sấy khô hoàn toàn.
Cân chính xác trên cân phân tích một mẫu chè khoảng 2 gam cho vào túi
giấy trên và dùng chỉ buộc lại
b Chuẩn bị mẫu trong thiết bị Soxhlet


c
-

-

III

IV

Đặt bình đun lên bếp bình cầu, trong bình cầu có chứa một lượng ½ bình.
Lắp bình chiết khớp với miệng bình đun
Đặt bao mẫu vào đáy bình chiết.
Lắp ống sinh hàn vào bình chiết
Đặt phễu thủy tinh lên miệng ống sinh hàn
Lắp hệ thống làm mát cho ống sinh hàn
Cho nước chảy vào, kiểm tra hoạt động của ống sinh hàn
Tiến hành chiết
Sau khi lắp hệ thống bật nguồn điện và đun sôi tiến hành chiết liên tục.
quan sát màu nước chảy ra từ bình chiết xuống bình đun. Khi quá trình
trích ly xảy ra thì chất cần chiết sẽ tan vào nước. nước có màu nâu chảy
xuống bình cầu. theo giõi thời gian trích ly, màu của nước sẽ nhạt dần
cho đến khi kết thúc quá trình trích ly.
Sau khi trích ly kết thúc lấy giấy lọc chữa mẫu, sấy ddens khối lượng
không đổi ở nhiệt độ 100-105 độ C
Lấy mẫu ra cho vào bình hút ẩm để nguội và tiến hành cân

TÍNH TOÁN KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- Lượng mẫu trước trích ly: = 2,505 gam
- Lượng mẫu sau trích ly: = 1,422 gam
- Lượng cấu tử cần tách: G= =2,505- 1,422 = 1,083 gam
- Tỷ lệ cấu tử cần tách:= ( G/).100% = (1,083/2,505).100% = 43,23%
TRẢ LỜI CÂU HỎI
1 Cơ chế của quá trình trích ly rắn lỏng?

Bao gồm các giai đoạn là dung môi thâm nhập vào các mao quản của vật thể
rắn, hòa tan các cấu tử cần tách( hoặc tiến hành các phản ứng hóa học) sau đó chất

tan và dung môi khuếch tán vào dung dịch từ vật thể rắn. đôi khi chất hòa tan chứa
trong các mao quản của vật thể rắn ở dạng dung dịch lỏng, trường hợp này chất
hòa tan được chuyển trực tiếp vào dung môi bằng khuếch tán.
2

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly rắn lỏng?

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


Bài 3: CHƯNG LUYỆN

I

MỤC ĐÍCH

Làm quen với hệ thống chưng luyện liên tục loại tháp chóp
Nghiên cứu chế độ làm việc của tháp, tính cân bằng vật liệu và nhiệt lượng
Xác định số bậc thay đổi nồng độ và hiệu suất của tháp.
TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1.Kiểm tra:
- Hệ thống thiết bị thí nghiệm theo sơ đồ
- Các dụng cụ đo: nhiệt kế , thì kế, nhiệt kế, lưu lượng kế, bình chứa…
2. Chuẩn bị
- Nguyên liệu đầu có nồng độ 18% thể tích. Nạp vào nồi đun đáy sao cho chiều cao
mực chất lỏng trong ống thủy đạt 20cm.
- Bật công tắc nguồn của hệ thống
- Chạy hệ thống gia nhiệt ở đáy tháp

- Mở van cho nước vào thiết bị ngưng tụ hồi lưu
3. Khi nhiệt độ đầu ở đỉnh tháp đạt trên 100oC, dung dịch ở trong bình cầu bắt đầu
sôi .
4. Đợi cho sản phẩm đỉnh xuất hiện (nhiệt độ đỉnh khoảng 80oC) thì ta mở van hồi
lưu sản phẩm đỉnh ( độ mở van khoảng 50%). Bắt đầu tính thời gian chưng cất.
5. Khi tất cả các thông số đã ổn định rồi nên tiến hành đo:
Lượng sản phẩm đỉnh P cả nồng độ của nó
Lượng nguyên liệu đầu F và nồng độ của nó
Nhiệt độ sản phẩm đáy


Nhiệt độ ở đỉnh , đáy, đĩa tiếp liệu và nhiệt độ đầu vào
Chiều cao mực chất lỏng trong ống thủy lực bắt đầu và kết thúc.
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

II
-

Chiều cao mực chất lỏng ban đầu H1 = 20,6 cm
Chiều cao mực nước sau khi chưng luyện H2 = 18,9 cm
Thể tích nguyên liệu đầu: F = π.r2.H1 = 3,14.152.20,6 = 14553,9 ( cm3 = ml)
Phương trình cân bằng vật liệu của tháp:
F=W+P
F.xf = W.xw + P.xp

Ta có:
-

-

Nồng độ nguyên liệu đầu xf = 10% V.
Xét trong 100 ml mẫu, thì ta có:
Vcồn = 10 ml, suy ra mcồn = 10.0,8 = 8 ( g )
Vnước = 90 ml, suy ra mnươc = 90.1= 90 ( g )
% C2H5OH = = = 0,08.
Suy ra % mol = xf = = = 0,03
Nồng độ sản phẩm đỉnh xP = 90,8 %V.
Tương tự như trên ta cũng suy ra được % mol xP = 0,76.
Nồng độ sản phẩm đáy xW = 9 %V.
Tương tự ta cũng suy ra được % mol xW = 0,02.

Vậy, ta có:
F = W + P  14130 = W + P

(1)

F.xf = W.xw + P.xp  14130.0,03 = 0,02W + 0,76P
 423,9 = 0,02W + 0,76P
( 2 ).
Giải hệ hai phương trình (1),(2) ta được:
W = 13939,05
P = 190,9
-

Lượng sản phẩm đáy tính từ H2:


V = π.r2.H2 = 3,14.152.18,9 = 13352,85 ( cm3 = ml).

III TRẢ LỜI CÂU HỎI

Câu 1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chưng cất?
Nhiệt độ quyết định đến khả năng phân tách của hỗn hợp. Do đó cần chọn nhiệt độ
thích hợp để tách được toàn hoàn các cấu tử mong muốn ra khỏi hỗn hợp.
Nếu nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp, các sản phẩm và chất tách loại sẽ hòa lẫn vào
nhau, dẫn đến hiệu suất chưng cất thấp.
+ nhiệt độ đáy quá thấp sẽ làm cho các cấu tử bay hơi kém, dẫn đến lượng hơi
ngưng tụ ít, hiệu suất thu sản phẩm không cao.
+ nhiệt độ đỉnh quá cao thì những cấu tử nặng bị bay hơi lên sẽ bay ra ngoài
ngưng tụ làm cho chất lượng sản phẩm giảm.
Câu 2: Tính phần chưng và phần cất
Từ số liệu thu được là %V, ta chuyển đổi qua % khối lượng và tính phần mol.
Tính bằng công thức như trên.
•

Phần chưng có tác dụng tách các cấu tử có nhiệt độ sôi thấp có trong

•

dòng nhập liệu nằm ngay trên nồi đun đáy tháp chưng.
Phần cất có tác dụng tách các cấu tử nặng có lẫn trong các cấu tử nhẹ bay
lên trên nằm ngay trên phần chưng.

Câu 3: Áp suất làm việc của hệ thống là bao nhiêu? Tại sao biết?
Áp suất làm việc của hệ thống là áp suất thường ( khí quyển). Vì trong hệ thống
không có thiết bị tăng áp hay giảm áp.


BÀI 4: THÍ NGHIỆM CÔ ĐẶC
I

1

MỞ ĐẦU
Đinh nghĩa:

Cô đặc là quá trình làm bay hơi một phần dung môi của dung dịch chứa chất
tan không bay hơi ở nhiệt độ sôi của dung dịch nhằm mục đích:
Làm tang nồng độ chất tan
Tách chất rắn hòa tan ở dạng tinh thể
Thu dung môi nguyên chất
MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
• Giúp sinh viên hiểu rõ hơn về quá trình cô đặc và thiết bị cô đặc, vận hành
đúng các quy trình thiết bị, đo đạc chính xác các thông số của quá trình và
thiết bị.
• Tính toán cân bằng vật chất cân bằng năng lượng để xác định các thông số
cần thiết.
• Xác định năng suất và hiệu suất quá trình cô đặc.
• Đánh giá quá trình hoạt động cô đặc gián đoạn và liên tục.
Các phương pháp cô đặc:
• Cô đặc một nồi làm việc gián đoạn:
 Dung dịch cho vào một lần rồi cho bốc hơi, mức dung dịch trong thiết bị
giảm dần cho đến khi nồng độ đạt yêu cầu;
 Dung dịch cho vào ở mức nhất định, cho bốc hơi đồng thời bổ sung dung
dịch mới liên tục vào để giữ chất lỏng không đổi choi đến khi nồng độ
đạt yêu cầu, sau đó tháo dung dịch ra làm sản phẩm và thực hiện một mẻ
mới.
• Cô đặc một nồi liên tục
 Dung dịch cho vào ở mức nhất định, cho bốc hơi đồng thời bổ sung dung
dịch mới liên tục vào để giữ mức chất lỏng không đổi cho đến khi nồng
độ đạt yêu cầu, sau đó tháo liên tục một phần dung dịch ra làm sản

phẩm, đồng thời luôn bổ sung một lượng dung dịch mới vào thiết bị
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN
Kết quả thí nghiệm
•
•
•

II

III

IV
1


Sđ
Nạp
20,5
liệu lần (ml)
1

Sc

Xđ
Xc
(%kl)
(%kl)
7,5 2
2,5

T

P

Phơi

ngưng
0

65 C

0,2 at

(ml)

4,2 5730
at
(ml)

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN.

I

Ta có : + Chiều dài bình chứa S là: 40 (cm)
+ Chiều rộng bình chứa S là : 27 ( cm )
Cân bằng vật chất
Ta có: Gđ = ( Sđ – Sc ).chiều dài bình chứa S.chiều rộng bình chứa S
= ( 20,5 – 7,5 ) . 40 . 27 = 14040 (cm3 = ml )
-

V

Wnước

Tổng lượng hơi thứ: W = Gđ . ( 1 - ) = 14040 . ( 1 - ) = 2808

Bàn luận
Quá trình cô đặc có thể tiến hành trong thiết bị cô đặc một nồi hoặc nhiều
nồi làm việc gián đoạn hay liên tục. Khi cô đặc gián đoạn dung dịch cho vào
thiết bị một lầnrồi cô đặc đến nồng độ yêu cầu, hoặc cho vào liên tục giữ
nguyên mức chất lỏng không đổi trong quá trình và khi nồng độ dung dịch đạt
yêu cầu sẽ lấy ra hết rồi tiếptục cho dung dịch mới vào để cô đặc tiếp.
Khi cô đặc liên tục trong thiết bị cô đặc nhiều nồi thì dung dịch được đưa
vào liên tục và hơi đốt cho vào liên tục, sản phẩm cũng được láy ra liên tục.
Trong quá trình cô đặc có thể tiến hành ở áp suất khác nhau tùy theo yêu cầu
kỹ thuật.
Cô đặc ở áp suất thường thì thiết bị để hở, cô đặc ở áp suất chân không thì
nhiệt độ sôi dung dịch giảm do đó chi phí hơi đốt giảm và hiệu số nhiệt độ giữa


VI

hơi đốt và dung dịch giảm do đó diện tích bề mặt truyền nhiệt giảm, cô đăc
chân không cho phép cô đặc dung dịch có nhiệt độ cao ở áp suất thường có thể
sinh ra phản ứng phụkhông mong muốn ( oxy hóa, đường hóa, nhựa hóa)
Cô đặc ở áp suất cao chỉ xảy ra trong các nồi cô đặc đặt trước đối hệ thống
cô đặc nhiều nồi.
Trả lời câu hỏi
1 Giải thích tại sao nhiệt độ sôi của dung dịch ở 2 nồi khác nhau?
• Vì có bơm chân không : ở nồi 2: nhiệt độ sôi sẽ giảm xuống

• Hơi thứ của nồi 1 lại cấp nhiệt cho nồi 2
2 Hơi thứ của nồi thứ nhất đóng vai trò gì?
• Cấp nhiệt cho nồi thứ hai
3 Tác nhân cấp nhiệt cho buồng đốt của 2 nồi là gì? Nhiệt độ bao nhiêu
• Tác nhân cấp nhiệt cho buồng đốt của 2 nồi là hơi bão hòa
• >180oc : dùng hơi quá nhiệt
• <180oc : dùng hơi bảo hòa
4 Giải thích cơ chế của quá trinh cô đặc
Dung dịch từ bể chứa nguyên liệu được bơm vào thiết bị cô đặc thực
hiện quá trình bốc hơi. Dung dịch sau khi cô đặc được bơm ra ở phía dưới
thiết bị cô đặc đi vào bể chứa sản phẩm. Hơi thứ và khí không ngưng đi ra
phía trên của thiết bị cô đặc vào thiết bị ngưng tụ. Ngưng tụ thành lỏng chảy
ra ngoài bồn chứa, phần không ngưng qua bộ phận tách giọt để lúc này còn
mình khí không ngưng tụ được sẽ được bơm chân không hút ra ngoài
5 Mô tả lại sơ đồ hệ thống cô đặc ?
Nước chưa được làm mềm sẽ được đưa vào thiết bị làm mềm nước
(1), sau khi được làm mềm nước sẽ được đưa qua thùng chứa (2), sau đó
nước chứa trong thùng sẽ được máy bơm (3) bơm vào nồi hơi (4), nước
trong nồi hơi sẽ được đun nóng cho tới khi nước bốc hơi, lượng hơi nước
này sẽ được dẫn đến gia nhiệt vào buồng đốt của các nồi cô đặc. Tại các
nồi cô đặc, dung dịch từ bể chứa nguyên liệu được bơm vào thiết bị cô đặc
thực hiện quá trình bốc hơi. Dung dịch sau khi cô đặc được bơm ra ở phía
dưới thiết bị cô đặc đi vào bể chứa sản phẩm. Hơi thứ và khí không ngưng
đi ra phía trên của thiết bị cô đặc vào thiết bị ngưng tụ. Ngưng tụ thành
lỏng chảy ra ngoài bồn chứa, phần không ngưng qua bộ phận tách giọt để
lúc này còn mình khí không ngưng tụ được sẽ được bơm chân không hút ra
ngoài …


BÀI 5 : BƠM LY TÂM

I

Mục đích

Khảo sát các thông số của bơm ly tâm bằng thực nghiệm để:
Xây dựng đặc tuyến của lưu lượng phụ thuộc theo trở lực của hệ
Xây dựng đặc tuyến của công suất điện tiêu thụ phụ thuộc theo lưu lượng
của hệ
- So sánh công suất điện tiêu thụ khi sử dụng và không sử dụng biến tần
Kết quả thí nghiệm
-

II

Bảng 1 Số liệu thô
Q ( Lưu lượng,
lít/phút)
70
68
65
60
54
49
45
39
34
30
25
20
15

10
5

Q (Lưu lượng,
lít/phút)

Chế độ DIRECT
P (Áp suất,
N (Công suất,
bar)
W)
0.09
568
0.099
562
0.1
553
0.122
535
0.134
513
0.142
500
0.151
486
0.162
474
0.171
464
0.177

455
0.184
446
0.195
441
0.201
431
0.207
426
0.211
420

P (Áp suất,
bar)

n (Số vòng quay,
vòng/phút)
2870
2862
2867
2874
2880
2876
2874
2878
2884
2891
2900
2928
2938

2938
2945

Chế độ INVERTER
U (Hiệu điện thế, I (Cường độ dòng điện,
V)
A)

Cosᶲ

n (Số vòng quay,
vòng/phút)


53
58
63
69
74
78
82
87
90
95

Đồ thị

0.051
0.063
0.077

0.092
0.109
0.127
0.146
0.167
0.187
0.211

125.5
135.8
146
156.7
167.7
178.6
189.8
201.7
213.2
223.9

0.367
0.393
0.429
0.467
0.513
0.563
0.618
0.677
0.749
0.823

0.973
0.982
0.989
0.996
1
0.997
0.987
0.961
0.892
0.878

1503
1652
1801
1949
2102
2249
2400
2550
2701
2849


Bảng 2 Kết quả tính toán từ bảng 1
So sánh tiêu hao năng lượng
Q (m3/s) N (direct)
4.2
4.08
3.9
3.6

3.24
2.94
2.7
2.34
2.04
1.8
1.5
1.2
0.9
0.6
0.3
III

N (inverter)
0.568
0.562
0.553
0.535
0.513
0.5
0.486
0.474
0.464
0.455
0.446
0.441
0.431
0.426
0.42

Nhận xét và giải thích

Ở chế độ direct:

Hiệu suất
(η)
0.04481
0.05241
0.06195
0.07289
0.08603
0.10025
0.11577
0.13123
0.14244
0.16179


-

Áp suất tỉ lệ nghịch với lưu lượng thể tích đi vào máy bơm.
Công suất tỉ lệ thuận với lưu lượng thể tích đi vào máy bơm.

Ở chế độ inverter:
-

Công suất tỉ lệ thuận với lưu lượng thể tích đi vào máy bơm.
Lưu lượng tỉ lệ thuận với số vòng quay của máy bơm.

Kết luận:

Máy bơm sử dụng ở chế độ biến tần ít tiêu hao năng lượng hơn so với sử dụng
chế độ trực tiếp (ở cùng một mức công suất).
IV

Trả lời câu hỏi

Câu 1,2 Bơm là máy thủy lực dùng để vận chuyển và truyền năng lượng cho chất
lỏng. Các đại lượng đặc trưng của bơm là năng suất, áp suất, hiệu suất, công suất
tiêu hao và hệ số quay nhanh.
Dựa vào nguyên lý làm việc người ta chia làm 3 loại:
a

b

c

Bơm thể tích: chất lỏng được hút và đẩy ra khỏi bơm do sự thay đổi thể tích
nhờ một bộ phận chuyển động tịnh tiến hay quay, do đó thế năng và áp suất
của chất lỏng tăng lên. Loại này gồm có: bơm pittong, bơm răng khía, bơm
cánh trượt, bơm trục vít, bơm màng.
Bơm ly tâm: năng lượng và áp suất chất lỏng tăng lên nhờ lực ly tâm tạo ra
trong chất lỏng khi guồng quay. Ngoài bơm ly tâm còn có bơm hướng trục,
bơm xoáy lốc cũng dựa trên nguyên tắc này.
Bơm không có bộ phận dẫn động: gồm một số loại bơm đặc biệt như bơm
tia, bơm sục khí, thùng nén, xiphong...., không có bộ phận dẫn động như
động cơ điện, máy hơi nước, mà dùng luồng khí bay hơi làm nguồn động lực
đẩy chất lỏng chuyển động.

Câu 3 Các chi tiết cơ bản của bơm ly tâm
Bánh công tác: kết cấu có 3 dạng chính là cánh mở hoàn toàn, mở một phần

và cánh kín. Bánh công tác được lắp trên trục của bơm cùng với các chi tiết khác
cố định với trục tạo nên phần quay của bơm gọi là Rôto. Bánh công tác được đúc
bằng gang hoặc thép theo phương pháp đúc chính xác. Các bề mặt cánh dẫn và đĩa
bánh công tác yêu cầu có độ nhẵn tương đối cao (tam giác 3 đến 6) để giảm tổn


thất. Bánh công tác và Rôto của bơm đều phải được cân bằng tĩnh và cân bằng
động để khi làm việc bánh công tác không cọ xát vào thân bơm.
Trục bơm: thường được chế tạo bằng thép hợp kim và được lắp với bánh công tác
thông qua mối ghép then.
Bộ phận dẫn hướng vào: Hai bộ phận này thuộc thân bơm thường
Bộ phận dẫn hướng ra: (buồng xoắn ốc) đúc bằng gang có hình dạng tương đối
phức tạp.
Ống hút: Hai loại ống này có thể làm bằng gang đúc, tôn hàn hoặc cao su.
Ống đẩy.
Câu 4 Nguyên lý lảm việc của bơm ly tâm
Trước khi bơm làm việc, cần phải làm cho thân bơm (trong đó có bánh công tác)
và ống hút được điền đầy chất lỏng, thường gọi là mồi bơm.
Khi bơm làm việc, bánh công tác quay, các phần tử chất lỏng ở trong bánh công
tác dưới ảnh hưởng của lực ly tâm bị văng từ trong ra ngoài, chuyển động theo các
máng dẫn và đi vào ống đẩy với áp suất cao hơn, đó là quá trình đẩy của bơm.
Đồng thời, ở lối vào của bánh công tác tạo nên vùng có chân không và dưới tác
dụng của áp suất trong bể chứa lớn hơn áp suất ở lối vào của bơm, chất lỏng ở bể
hút liên tục bị đẩy vào bơm theo ống hút, đó là quá trình hút của bơm. Quá trình
hút và đẩy của bơm là quá trình liên tục, tạo nên dòng chảy liên tục qua bơm.
Bộ phận dẫn hướng ra (thường có dạng xoắn ốc nên còn gọi là buồng xoắn ốc) để
dẫn chất lỏng từ bánh công tác ra ống đẩy được điều hòa, ổn định và còn có tác
dụng biến một phần động năng của dòng chảy thành áp năng cần thiết.
Câu 5 Các giả thiết của phương trình Euler
Phương trình Euler xây dựng trên nguyên lý bảo toàn động lượng của Newton phát

triển theo trình tự từ phương trình momen làm cơ sở, sau đó triển khai cột áp từ
phương trình moment.
Câu 6 Phương trình Euler:


= =
Trong đó:
, : vận tốc dòng lưu chất khi đi vào và đi ra bánh guồng;
, : vận tốc tuyệt đối của lưu chất đi vào và đi ra bánh guồng;
, : góc vào và ra của lưu chất ( góc giữa u và C);
, : vận tốc tiếp tuyến ( hình chiếu của C trên u).
Câu 7: Hiện tượng xâm thực:
Ở một nhiệt độ nào đó, khi áp suất trong chất lỏng bằng áp suất bốc hơi thì chất
lỏng sẽ sôi tạo nhiều bọt khí trong dòng chảy. Các bọt khí này sẽ bị dòng chảy
cuốn vào những vùng có áp suất lớn hơn (p>pbh) sẽ ngưng tụ thành các giọt nước
có thể tích nhỏ hơn nhiều so với thể tích của bọt khí. Khi đó dòng chảy sẽ hình
thành những khoảng trống cục bộ thu hút các phần tử xung quanh xô tới với vận
tốc lớn làm áp suất tại đó tăng đột ngột lên rất cao làm rỗ bề mặt kim loại, phá
hỏng các bộ phận làm việc của máy. Hiện tượng này gọi là hiện tượng xâm thực,
thường xảy ra ở các máy thủy lực có áp suất nhỏ và nhiệt độ cao.
Câu 8 Tác hại của hiên tượng xâm thực, khắc phục:
Khi xảy ra hiện tượng xâm thực trong bơm thường có tiếng ồn và tiếng kêu lách
tách ở phía trong, gây ra rung động bơm.
Khi xảy ra hiện tượng xâm thực dữ dội sẽ làm giảm cột áp và hiệu suất của bơm.
Để khai thác bơm được lâu dài cần phải đưa ra các điều kiện để loại bỏ hiện tượng
xâm thực. Để đảm bảo điều đó thì áp suất trên cửa vào của bánh công tác phải lớn
hơn gía trị áp suất mà tại đó chất lỏng có thể sôi.
Để phòng ngừa sự sụt cột áp do hiện tượng xâm thực gây ra thì bơm cần có một
lượng dự trữ cột áp Dh. 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.


Câu 9 Cách xây dựng đường đặc tuyến của bơm:
Thay đổi độ mở van của van chắn trên đường ống đẩy, ghi nhận sự thay đổi Q, H,
N và tính tương ứng với từng n. Đường cong đặc tuyến của bơm: đồ thị biểu diễn
các mối quan hệ Q-N, Q-h, Q-η.
Câu 10 Ưu và nhược điểm của bơm ly tâm:
*Ưu điểm của bơm ly tâm
Có lưu lượng đều và ổn định với cột áp không đổi.
Kích thước nhỏ gọn và trọng lượng bé hơn so với bơm piston.
Cho phép nối trực tiếp với động cơ cao tốc không qua hộp giảm tốc (Trị số vòng
quay có thể đạt đến 40,000 vòng/phút).
Thiết bị đơn giản.
An toàn lúc làm việc.
Ít nhạy cảm với chất lỏng có chứa các loại hạt rắn.
Khối lượng sửa chữa thường kỳ nhỏ vì ít các chi tiết động.
Điều chỉnh lưu lượng đơn giản.
Nhờ các ưu điểm trên, bơm ly tâm được ứng dụng rộng rãi trên tàu thuỷ để chuyển
chất lỏng.
Các bơm ly tâm thủy lực lưu lượng lớn không có thiết bị tự hút thường đặt dưới mực chất
lỏng được bơm (có cột nước dâng).
Bơm ly tâm thủy lực tự hút dùng trong các thiết bị không có cột áp dâng để phục vụ đối
tượng không yêu cầu cung cấp chất lỏng ngay sau khi làm việc.
* Nhược điểm của bơm ly tâm
Không có khả năng tự hút (Trước khi khởi động bơm cần điền đầy chất lỏng vào bánh
cánh và đường ống hút) nên làm tăng giá thành và thiết bị của bơm thêm phức tạp.
Hiệu suất thấp khi vòng quay nhỏ.
Hiệu suất của bơm giảm nhiều khi độ nhớt của chất lỏng cần bơm tăng lên.

So với bơm piston, kích thước đường ống hút của bơm ly tâm đòi hỏi lớn hơn.
Có sự phụ thuộc giữa hiệu suất của bơm đến chế độ làm việc của nó.
Câu 11 Các sai số thường mắc phải
*Sai số ngẫu nhiên
*Sai số hệ thống
Câu 12 Phương pháp để giảm sai số
Tiến hành đo và lấy số liệu nhiều lần để giảm sai số.
Câu 13 Các thông số tính toán trong bải thí nghiệm được tính theo thực nghiệm.

BÀI 6 : SẤY ĐỐI LƯU
I .MỤC ĐÍCH
Xây dựng đường cong xấy và đường cong tốc độ sấy.
Xác định các giá trị : tốc độ sấy đặng tốc , độ âm cân bằng ,thời gian sấy
đặng tốc và giảm tốc .
3 Đánh giá sai số trong quá trình sấy.
4 Khảo sát ảnh hượng của các yếu tố: nhiệt độ ,vận tốc tác nhân sấy đên tốc độ
sấy của các vật liệu sấy khác nhau.
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Số liệu thô
Kết quả thí nghiệm
- Vật liệu sấy: giấy ẩm
- Chế độ sấy: I
- Nhiệt độ sấy: 450C
- Tốc độ quạt cấp: thấp
- Tách ẩm: có
- Khối lượng vật liệu khô: G0 = 39 (g)
- Khối lượng vật liệu ẩm: G1 = 64.1 (g)
- Vật liệu sấy: giấy ẩm

1
2

IV
1
2


-

Chế độ sấy: II
Nhiệt độ sấy: 550C
Tốc độ quạt cấp: cao
Tách ẩm: có
Khối lượng vật liệu khô: G0 = 39 (g)
Khối lượng vật liệu ẩm: G1 = 64.1 (g)

Ở 45oC – không sử dụng mấy tách ẫm
Bảng 1: Số liệu thô
Chế độ I
Thời gian

Khối lượng

(phút)

G (g)

0

T0

H0

T11

H11

T12

T2

64.1

29

87

29

93

44.6

30.8

5

58.6

29.4

87

29

95

47

36.7

10

54

29.5

85

29.3

95

50.6

38.1

15

49.8

29.7

85

29.6

94

52.7

37.9

20

48.4

29.8

85

29.8

92

45.4

39.8

25

42.6

29.9

84

30.2

89

47.7

39.4

30

40.3

29.9

84

30.4

87

47.8

38.6

35

39.2

30

82

30.5

85

38.2

46.5

T0

H0

T11

H11

T12

T2

ở 55oC – không sử dụng máy tách ẩm

Chế độ II

Thời gian

Khối lượng

(phút)

G (g)

0

64.1

31.9

73

29.5

62

56.6

42.1

5

56.3

31.8

73

20.2

60

55.4

40.5

10

51.2

31.9

74

22.7

62

52

41.8

15

46.4

31.9

72

23.1

63

54

39.4

20

39.5

32.1

70

21.5

63

53

40.1

SỐ LIỆU ĐÃ XỬ LÝ
Bảng 2: Kết quả tính toán từ số liệu thô
Chế độ I
Khối
Thời gian

lượng vật

sấy (h)

liệu ẩm G1
(kg)

Độ ẩm

Độ ẩm

tương

tuyệt đối

đối của

của vật

vật liệu

liệu Uk1

U1 (%)

(%)

dUk/dt
(%/h)

0.00

0.0641

64.36

180.58

0.00

0.08

0.0586

50.26

101.03

954.54

0.17

0.0540

38.46

62.50

462.37

0.25

0.0498

27.69

38.30

290.43

0.33

0.0484

19.42

31.76

78.49

0.42

0.0426

9.23

9.23

270.31

0.50

0.0403

3.33

3.45

69.39

0.58

0.0392

0.51

0.52

35.19

Chế độ II

Pm

P

(mmHg

(mmHg

)

)

Thế
sấy