bao cao thuc hanh may va thiet bi

Bộ giáo dục & đào tạo
Trường đại học công nghệ đồng nai
Khoa thực phẩm môi trường & điều dưỡng



BÁO CÁO THỰC HÀNH
MÔN : THỰC HÀNH MÁY VÀ THIẾT BỊ
Giảng Viên Hướng Dẫn : Trần Giang Sơn

BIÊN HÒA , THÁNG 4 NĂM 2015
1


MỤC LỤC

BÀI 1: MẠCH LƯU CHẤT.......................................................................3
1.1.Mục.đích.thí.nghiệm.......................................................................................3
1.2. Cách tiến hành thí nghiệm.............................................................................3
1.2.1. Trắc định lưu lượng kế màng chắn, lưu lượng kế venturi...........................3
1.2.2. Thiết lập giản đồ  theo Re cho đường ống có đường kính 27mm và 16
mm............................................................................................................................ 4
1.2.3. Định chiều dài tương đương của van..........................................................5
1.3. Công thức tính toán:.......................................................................................6
2.5 Xử lý số liệu....................................................................................................9
1.4. Biểu đồ..........................................................................................................8
1.5. Nhận xét:........................................................................................................9

BÀI 2: GHÉP BƠM...................................................................................10
2.1. Mục đích thí nghiệm:..................................................................................10
2.2. Phương pháp thí nghiệm:.............................................................................10

2.2.1. Khảo sát 1 bơm:........................................................................................10
2.2.2. Khảo sát 2 bơm ghép song song:...............................................................11
2.2.3. Khảo sát 2 bơm ghép nối tiếp:...................................................................11
2.3. Các thông số tính toán:.................................................................................11
2.4. Kết quả thí nghiệm:......................................................................................12
2.5. Biểu đồ.........................................................................................................15
2.6. Nhận xét:......................................................................................................17

BÀI 3: THÁP ĐỆM...................................................................................19
3.1. Mục đích thí nghiệm....................................................................................19
2


3.2. Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ và hóa chất................................................19
3.3. Nội dung thí nghiệm.....................................................................................19
3.4. Cách tiến hành thí nghiệm............................................................................20
3.5. Công thức tính toán......................................................................................21
3.6. Kết quả thí nghiệm:......................................................................................21
3.9. Biểu.đồ.........................................................................................................27
3.10. Nhận xét.....................................................................................................28

BÀI 4: SẤY ĐỐI LƯU..............................................................................30
4.1. Mục đích thí nghiệm:...................................................................................30
4.2. Thiết bị.........................................................................................................30
4.3. Dụng cụ và vật liệu.......................................................................................30
4.4. Tiến hành thí nghiệm....................................................................................31
4.5. Tính toán......................................................................................................31
4.6.Kết.quả.thí.nghiệm:.......................................................................................32
4.7................................................................................................................................... Biểu đồ35

BÀI 5: THỜI GIAN LƯU.........................................................................41
5.1. Mục đích:.....................................................................................................41
5.2. Phương pháp:...............................................................................................41
5.3. Công thức tính toán:.....................................................................................42
5.3.1. Các giá trị tính toán cho hệ 1 bình............................................................42
5.3.2. Các giá trị tính toán cho hệ 2 bình...........................................................42
5.3.3. Các giá trị tính toán cho hệ 3 bình............................................................43
5.4. Kết quả thí nghiệm.......................................................................................44
5.5. Đồ thị...........................................................................................................48
5.6. Nhận xét.......................................................................................................49
3


BÀI 1: MẠCH LƯU CHẤT
1.1. Mục đích thí nghiệm
Khảo sát sự chảy của nước ở nhiệt độ phòng thí nghiệm trong một hệ thống chảy
với hai đường ống có đường kính khác nhau Ø 16 và Ø 27 và có lưu lượng kế màng
chắn, ventury, những bộ phận nối cùng những van kiểm soát.
- Xác định hệ số lưu lượng kế màng và venturi (trắc định lưu lượng kế màng
chắn và venturi).
- Xác định thừa số ma sát  cho các đường ống Ø 16 và Ø 27.
- Xác định chiều dài tương đương của van Le.
1.2. Cách tiến hành thí nghiệm
1.2.1. Trắc định lưu lượng kế màng chắn, lưu lượng kế venturi
Mở van nguồn nước và van số 6 cho nước vào bình chứa đến vạch tối đa.
Mở van số 5, 3 và đóng van 4, 2.
Mở công tắc điện cho bơm chạy và từ từ mở van 1 tối đa đồng thời mở van của
áp kế dưới (thường các van này đã mở) venturi và màng chắn.Tắt bơm, đóng van
1.So sánh mực chất lỏng trong các nhánh áp kế có bằng nhau không. Nếu không
bằng nhau thì tiến hành chỉnh cho mức chất lỏng trong các nhánh bằng nhau bằng

cách: mở công tắc điện cho bơm chạy, mở van 1, đồng thời mở các van phía trên áp
kế để thông với khí quyển sau đó tắt bơm và khóa các van phía trên áp kế lại. Sau
đó tiến hành thí nghiệm.
Ta chọn thể tích nước W (trước như trong bảng). Ứng với mỗi độ mở van 2 (lưu
lượng sẽ khác nhau) ta đo độ giảm áp của màng chắn, venturi và đồng thờiđo thời
gian mà máy bơm, bơm hết thể tích nước đó.
Đóng hoàn toàn van 1 và van 4, mở hoàn toàn van 3, điều chỉnh van 2 để đo độ
giảm áp của màng chắn và venturi.
Sẽ tiến hành đo với các độ mở van: hoàn toàn, ¾ van, ½ van, ¼ van của van số 2
(mở hoàn toàn 9 vòng).

4




Mở hoàn toàn: sẽ mở van tối đa



Mở ¾ van: khóa van

2 + ¼ vòng



Mở ½ van: khóa van thêm

2 + ¼ vòng



Mở ¼ van: khóa van thêm

2 + ¼ vòng

Tiến hành mở bơm đồng thời tính thời gian, xác định và ghi lại sự chênh lệch cột
nước trên màng chắn và venturi.Khi bơm đã bơm đủ thể tích thì tắt bơm và ghi lại
thời gian.
Khi hết nước trong bình chứa: tắt bơm, khóa van 2, mở van 6 và van nguồn nước.
Tiến hành làm thí nghiệm 3 lần, có thể lấy số liệu trung bình và loại những thông
số thí nghiệm sai.
1.2.2. Thiết lập giản đồ  theo Re cho đường ống có đường kính 27 mm và
16 mm


Cho ống 27 mm mở van 5, 3, 1 khóa van 4, 2

Mức chất lỏng trong các nhánh áp kế phải bằng nhau (nếu không bằng nhau tiến
hành chỉnh cho mức chất lỏng bằng nhau tiến hành giống mục 4.3.1).
Tiến hành làm thí nghiệm cho chiều dài l = 1m. Ứng với các độ mở van 3 ta đo
độ giảm áp trên ống Ø 27 và màng chắn.
Van 3 sẽ thí nghiệm cho các độ mở: hoàn toàn, ¾ van, ½ van, ¼ van.Van số 3 mở
hoàn toàn (8 + ½ vòng).


Mở hoàn toàn: sẽ mở van tối đa



Mở ¾ van: khóa van

2 + 1/8 vòng



Mở ½ van: khóa van thêm

2 +1/8 vòng



Mở ¼ van: khóa van thêm

2 +1/8 vòng

Tiến hành làm thí nghiệm 3 lần, có thể lấy số liệu trung bình và loại những thông
số thí nghiệm sai.

5




Cho ống 16 mm mở van 5, 4, 1 khóa van 2, 3

Tiến hành làm thí nghiệm cho chiều dài l = 1m, ứng với các độ mở van 4 ta đo độ
giảm áp trên ống Ø 16 và màng chắn.
Van 4 sẽ thí nghiệm cho các độ mở: hoàn toàn, ¾ van, ½ van, ¼ van.Van số 4 mở
hoàn toàn (9 vòng).



Mở hoàn toàn: sẽ mở van tối đa.



Mở ¾ van: khóa van

2 + ¼ vòng.



Mở ½ van: khóa van thêm

2 + ¼ vòng.



Mở ¼ van: khóa van thêm

2 + ¼ vòng.

1.2.3. Định chiều dài tương đương của van
Mức chất lỏng trong các nhánh áp kế phải bằng nhau (nếu không bằng nhau tiến
hành chỉnh cho mức chất lỏng bằng nhau tiến hành giống mục 4.3.1).
Mở van 5, 3, 1 khóa van 4, 2. Ứng với các độ mở van 3 ta đo độ giảm áp của
van3và màng chắn.
Van 3 sẽ thí nghiệm cho các độ mở: hoàn toàn, ¾ van, ½ van, ¼ van.Van số 3 mở
hoàn toàn (8 + ½ vòng).


Mở hoàn toàn: sẽ mở van tối đa.



Mở ¾ van: khóa van

2 + 1/8 vòng.



Mở ½ van: khóa van thêm

2 +1/8 vòng.



Mở ¼ van: khóa van thêm

2 +1/8 vòng.

Tiến hành làm thí nghiệm 3 lần, có thể lấy số liệu trung bình và loại những thông
số thí nghiệm sai.
1.3. Công thức tính toán:
- Tính lưu lượng Q: (m3/s)
- Tính hệ số C:
6


K 



 d2
2g
4 1  4

Q  CK p

(4.2)

- Tính vận tốc v: (m/s)
- Tính hệ số ma sát:
- Tính Reynolds:
- Tính chiều dài tương đương:

Độ
mở

Pm/g

P/g Ø 27

Q×10-4
3

V

Re

λ

(cmH2O)

(cmH2O)

(m /s)

(m/s)

HT

21,7

3,17

5,13

0,79

30654,25

0,0435

¾

18,8

2,3

5,92

0,78

29543,32

0,0446

½

18,2

1,5

5,79

0,65

23987,23

0,0396

¼

7,5

1

5,33

0,57

20345,43

0,0247

2.5. Xử lý số liệu
Bảng 1.2. Kết quả tính toán thiết lập giản đồ  theo Re cho đường ống có Ø 16

Độ mở

HT

Pm/g

P/gD16

Q×10-4
3

(cmH2O)

(cmH2O)

(m /s)

19,3

31,3

2,84
7

V
(m/s)
1,29

Re

λ

33453,45

0,0432


¾

18

26,5

2,72

1,68

32786,34

0,0324

½

17

23,5

2,57

1,77

29546,45

0,0243

¼

7,3

11,5

1,95

1,85

22342,32

0,0213

Bảng 1.3 Tính chiều dài tương đương

Độ

Pm/g ΔP/ρg van

mở

(cmH2O)

HT

21

(cmH2O)

4

Q×10-4
3

(m /s)

3,24

V

V2

(m/s)

2g

0,71

8

0,0252

Re

23546,45

λ

0,0321

Le (m)

1,24


¾

19,1

12

3,05

0,69

0,0238

20432,23

0,0245

4,98

½

18

31

2,89

0,65

0,0211

19345,12

0,0198

20,87

¼

12

103

2,38

0,57

0,0162

16234,23

0,0189

84,65

1.4. Biểu đồ
Hình 1.1 Biểu đồ thể hiện hệ số ma sát theo ống Ø 27

Hệ số ma sát
0.05
0.05
0.04
0.04
0.03

Hệ số ma sát

0.03
0.02
0.02
0.01

0.01
0
18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000

Hình 1.2 Biểu đồ thể hiện hệ số ma sát theo ống Ø 16

9


Hệ số ma sát
0.05
0.05
0.04
0.04
0.03

Hệ số ma sát

0.03
0.02
0.02
0.01
0.01
0
20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 34000 36000

Hình 1.3 Biểu đồ thể hiện lưu lượng Q theo độ mở của van

Độ mở của van
3.5

3
2.5
Độ mở của van

2
1.5
1
0.5
0

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

10

1

1.1


1.5. Nhận xét:


Hệ số ma sát λ theo Re trong ống Ø 27 và Ø 16

Qua biểu đồ ta thấy:
- Khi Re tăng thì hệ số ma sát tăng.
- Dựa vào công thức: và
- Vì Ø 27 >Ø 16 nên vận tốc của đường ống Ø 27 nhỏ hơn vận tốc của đường
ống Ø 16 (cùng lưu lượng Q).


Lưu lượng Q theo độ mở van

Qua biểu đồ ta thấy: độ mở van càng lớn thì lưu lượng càng lớn.

11


BÀI 2: GHÉP BƠM
2.1. Mục đích thí nghiệm
-

Xác định cột áp toàn phần của bơm, công suất và hiệu suất cho bơm

ly tâm bằng việc đo đạc các thong số khi thay đổi lưu lượng bơm.
-

Xây dựng đường đặc tuyến của mạng ống để xác định điểm làm việc

của bơm.
-

Xây dựng đường đặc tuyến của hệ 2 bơm ghép nối tiếp.

-

Xây dựng đường đặc tuyến của hệ 2 bơm ghép song song.

2.2. Phương pháp thí nghiệm:
2.2.1. Khảo sát 1 bơm:
 Mở công tắt, mở tất cả các van.
 Bật bơm 1, để bơm chạy tuần hoàn 1 phút để đuối hế bọt khí.
 Đóng hoàn toàn van chỉnh lưu lượng của bơm 1, đo áp suất hút, áp suất
đẩy và ghi vao bảng số liệu.
 Mở van chỉnh lưu của bơm 1 và chỉnh lưu lượng theo các thong số như
trong bảng, đo áp suất hút và đẩy và ghi vào bảng.
 Kết thúc thí nghiệm thì tắt bơm.
2.2.2. Khảo sát 2 bơm ghép song song:
 Mở công tắt, đóng và mở các van tương ứng trong mô hình ghép song
song.
 Bật bơm 1 và 2, cho 2 bơm chạy tuần hoàn trong 1 phút.
 Đóng hoàn toàn van chỉnh lưu lượng của bơm , đo áp suất hút và áp
suất đẩy, ghi số liệu.
12

 Mở van chỉnh lưu cùa van 2 và điều chỉnh theo thong số trong bang,
đo áp suất hút và áp suất đẩy, ghi lai số liệu.
 Kết thúc thí nghiệm thì tắt bơm 2.

2.2.3. Khảo sát 2 bơm ghép nối tiếp:
 Mở công tắc, đóng và mở các van tương ứng với mô hình ghép bơm
nối tiếp.
 Bật bơm 1 và 2, cho 2 bơm chạy tuần hoàn trong 1 phút
 Đóng hoàn toàn van chỉnh lưu lượng của bơm , đo áp suất hút và áp
suất đẩy, ghi số liệu.
 Mở van chỉnh lưu cùa van 2 và điều chỉnh theo thong số trong bang,
đo áp suất hút và áp suất đẩy, ghi lai số liệu.
 Kết thúc thí nghiệm thì tắt bơm 2.
2.3. Các thông số tính toán:
Công suất của bơm: N= 0,5HP
Lưu lượng tối đa của bơm: Qmax=0,00066 m3/h
Bảng 2.1: Các thông số của bơm 1
l

d

λ

Zd-Zh

4,07m

0,027m

0,03

67,5cm

Bảng 2.2: Các thông số của 2 bơm ghép song song
l

d

λ

Zd-Zh

5,65m

0,027m

0,03

67,5cm

Bảng 2.3: Các thông số của 2 bơm ghép nối tiếp
13


l

d

λ

Zd-Zh

4,85m

0,027m

0,03

67,5cm

Trong đó: d đường kính ống, m
l: chiều dài ống, m
λ: hệ số ma sát
Zd-Zh: năng lượng ung để khắc phục chiều cao giữa 2 áp kế.
2.4. Kết quả thí nghiệm:
Bảng 2.4: Khảo sát 1 bơm
STT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Q(l/ph)

0

8

10

13

16

19

22

25

28

Ph(mmHg)

417

420

420.3

425

440

450

450.3

463

478

Pd(kg/cm2)

3.4

2.65

2.5

2.1

1.8

1.3

1

0.6

0.2

Bảng 2.5: Khảo sát 2 bơm ghép song song
STT

1

2

3

0

8

10

395

405

401

4

5

6

7

8

9

13

16

19

22

25

28

415

420

420.3

425

459

441

Q(l/ph)
Ph(mmHg)

14


Pd(kg/cm2)

3.3

2.9

2.8

2.6

2.5

2.25

2.19

2

1.8

Bảng 2.6: Khảo sát 2 bơm ghép nối tiếp

STT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Q(l/ph)

0

8

10

13

16

19

22

25

28

Ph(mm
Hg)
Pd(kg/c
m2)

415

430

5.2

5

437

460

475

510

520

540

550

4.6

3.79

3.3

2.2

1.9

1.2

0.5

Bảng 2.7 Khảo sát hệ thống 1 bơm
STT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Q(l/ph)

0

8

10

13

16

19

22

25

28

Ph(mmHg

417

420

420.3

425

440

450

450.3

463

478

3.4

2.65

2.5

2.1

1.8

1.3

1

0.6

0.2

0.117

0.167

0.217

0.267

0.317

0.367

0.417

0.467

0.517

H0(mH2O) 14.53

13.09

11.72

11.01

9.611

8.206

7.163

5.417

2.266

Nth(kW)

1
0.018

5
0.024

0.028

7
0.033

0.035

0.035

0.036

0.032

0.021

H

6
16.20

2
14.76

5
13.39

2
12.69

1
11.28

7
9.880

2

8.837

5
7.091

9
3.940

5

9

4

1

5

)
Pd(kg/cm2
)
Q(m3/s)

15


Bảng 2.7: Khảo sát 2 bơm ghép song song
STT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Q(l/ph)

0

8

10

13

16

19

22

25

28

Ph(mmHg)

395

405

401

415

420

420.3

425

459

441

Pd(kg/cm2)

3.3

2.9

2.8

2.6

2.5

2.25

2.19

2

1.8

Q(m3/s)

0.117

0.167 0.217 0.267 0.317 0.367 0.417 0.467 0.517

H0(mH2O)

4.215

4.07

4.54

Nth(kW)

0.754

0.62

0.618 0.447 0.354 0.249 0.179 0.106 0.095

H

5.889 5.744 6.214 6.516 5.857 5.301 4.531 3.986 3.447

4.842 4.183 3.627 2.857 2.312 1.773

Bảng 2.8: Khảo sát 2 bơm ghép nối tiếp
STT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Q(l/ph)

0

8

10

13

16

19

22

25

28

Ph(mmHg)

415

430

437

460

475

510

520

540

550

Pd(kg/cm2)

5.2

5

4.6

3.79

3.3

2.2

1.9

1.2

0.5

Q(m3/s)

0.117

0.167

0.217

0.267

0.317

0.367

0.417

0.467

0.517

H0(mH2O)

12.448

10.643

8.972

7.428

5.929

5.095

4.645

5.266

3.869

Nth(kW)

0.484

0.331

0.361

0.284

0.206

0.143

0.114

0.095

0.055

H

14.122

12.317

10.646

9.102

7.603

6.769

6.319

6.94

5.543

16


2.5. Biểu đồ

Hình 2.1: Biểu đồ bơm nối tiếp

18
16
14
12
10

H0(mH2O)
Nth(kW)
H

8
6
4
2
0
0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

Hình 2.2: Biểu đồ ghép bơm song song

17

Q(m3/s)


7

H (mH2O)

6
5
4

H0(mH2O)
Nth(kW)
H

3
2

1
0
0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

Hình2.3: Biểu đồ 1 bơm
H (mH2O)
16
14
12
10

Nth(Kw)
H
H0(mH2O)

8
6
4
2
0
0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

18

0.4

0.45

0.5

0.55


2.6. Nhận xét:
Theo như kết quả trong bài thì ở 3 mức lưu lượng 22, 25, 28 của 3 kiểu ghép
bơm thì có sự sai lệch theo lý thuyết, nguyên nhân là do trục trặc về thiết bị, giá trị
thể hiện trên đồng hồ đo không đúng nên chúng ta không xét ở 3 mức lưu lượng
này.
Từ các bảng kết quả đã tính kết hợp với biểu đồ từng kiểu bơm, ta thấy được rằng
đối với cột áp của cột áp ghép nối tiếp có giá trị gần như gấp đôi đối với 1 bơm, ứng
với giá trị đầu của ghép nối tiếp và 1 bơm lần lược là …(mH2O) và (mH2O).
Đối với 1 bơm:
Đường đặc tuyến H = f(Q) của 1 bơm từ kết quả bài thí nghiệm có xu hướng
giảm dần, giá trị lớn nhất đạt … (mH2O) và bé nhất đạt …. mH2O.
Về độ tin cậy của kết quả: So với sơ đồ lý thuyết về đường đặc tuyến của 1 bơm,
ta thấy có sự sai khác khá rõ rệt về hình dạng của đường H th so với kết quả thực tế
thí nghiệm thể hiện ở biểu đồ…
Về nguyên nhân sai số có thể là do: Áp lực tác dụng lên chất lỏng ở bể hút, tổn
thất do trở lực đường ống hoặc cũng có thể là do lực ì của chất lỏng gây ra.
Đường đặc tuyến N = f(Q) của 1 bơm từ kết quả bài thí nghiệm ta thấy rằng
đường N = f(Q) không ổn định về giá trị Hth có sự tăng giảm, giá trị lớn nhất đạt …
kW và bé nhất đạt….. kW. Đường đặc tuyến N = f(Q) có xu hướng giảm dần.
Về độ tin cậy của kết quả: So với sơ đồ lý thuyết về đường đặc tuyến của 1 bơm
ta thấy có sự sai khác rõ rệt về hình dạng của đường N th so với kết quả thực tế thí
nghiệm thể hiện ở biểu đồ …
-

Đối với ghép song song:

Đường đặc tuyến H = f(Q) của ghép song song từ kết quả bài thí nghiệm có xu
hướng giảm dần, giá trị lớn nhất đạt … (mH2O) và bé nhất đạt …. mH2O.
19


Về độ tin cậy của kết quả: So với sơ đồ lý thuyết về đường đặc tuyến của ghép
song song, ta thấy có sự sai khác khá rõ rệt về hình dạng của đường H th so với kết
quả thực tế thí nghiệm thể hiện ở biểu đồ
Về nguyên nhân sai số là do: Áp lực tác dụng lên chất lỏng ở bể hút, tổn thất do
trở lực đường ống hoặc cũng có thể là do lực ì của chất lỏng gây ra.
Đường tuyến N=f(Q) ghép song song từ kết quả bài thí nghiệm ta thấy rằng
đường N=f(Q) tương đối ổn định, giá trị lớn nhất đạt … kW và bé nhất đạt….. kW.
Đường đặc tuyến N = f(Q) có xu hướng tăng.
Về độ tin cậy của kết quả: So với sơ đồ lý thuyết về đường đặc tuyến của ghép
song song ta thấy có sự đúng tương đối về hình dạng của đường N th so với kết quả
thực tế thí nghiệm thể hiện ở biểu đồ ..
Đối với ghép nối tiếp:
Đường đặc tuyến H = f(Q) của ghép nối tiếp từ kết quả bài thí nghiệm có xu
hướng giảm dần, giá trị lớn nhất đạt … (mH2O) và bé nhất đạt …. mH2O.
Về độ tin cậy của kết quả: So với sơ đồ lý thuyết về đường đặc tuyến của ghép
nối tiếp, ta thấy sự sai khác khá rõ rệt về hình dạng của dường H th so với kết quả
thực tế thí nghiệm thể hiện ở biểu đồ …
Về nguyên nhân sai số có thể là do: Áp lực tác dụng lên chất lỏng ở bể hút, tổn
thất do trở lực đường ống hoặc có thể là do lực ì của chất lỏng gây ra.
Đường đặc tuyến N = f(Q) ghép song song từ kết quả bài thí nghiệm ta thấy rằng
đường N = f(Q) có sự giảm giá tri Nth có sự tăng giảm. giá trị lớn nhất đạt … kW
và bé nhất đạt….. kW. Đường đặc tuyến N = f(Q) có xu hướng giảm dần.
Về độ tin cậy của kết quả: So với sơ đồ lý thuyết về đường đặc tuyến của ghép
nối tiếp, ta thấy sự sai khác khá rõ rệt về hình dạng của dường H th so với kết quả
thực tế thí nghiệm thể hiện ở biểu đồ …

BÀI 3: THÁP ĐỆM
3.1. Mục đích thí nghiệm.
Khảo sát đặc tính động lực học lưu chất và khả năng hoạt động của tháp
đệm bằng cách xác định:
20


Ảnh hưởng của vận tốc khí và lỏng lên độ giảm áp suất của dòng khí qua cột.
Sữ biến đổi của hệ ma sát f ck trong cột theo chuẩn số Reynolds Re c của dòng khí
và suy ra các hệ thức thực nghiệm.
Sự biến đổi của thừa số σ liên hệ giữa độ giảm áp của dòng khí khi cột khô và
khi cột ướt với vận tốc dòng lỏng.
3.2. Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ và hóa chất.
Hệ thống tháp đệm
Nước
3.3. Nội dung thí nghiệm.


Đối với cột khô:

-

Đóng tất cả các van.

-

Mở van hoàn lưu khí.

-

Bật bơm khí.

-

Mở van khí đồng thời khóa van hoàn lưu khí.

-

Lần lượt điều chỉnh các giá trị lưu lượng khí từ thấp đến cao.

-

Quan sát và đọc giá trị thay đổi trên áp kế chữ U.

-

Tính toán kết quả thu được.



Đối với cột ướt:

-

Khởi động máy theo trình tự đã nêu ở trên.

-

Lần lượt thay đổi giá trị lưu lượng khí ứng với từng giá trị lưu lượng nước.

-

Quan sát sự thay đổi của áp kế chữ U.

-

Đọc kết quả và tính toán.

 So sánh kết quả thu được giữa cột khô và cột ướt. Nhận xét.
3.4. Cách tiến hành thí nghiệm.
-

Trước khi thí nghiệm, mở hoàn toàn hai van VK 1 và van VL2, các van còn

lại đều đóng.
21


-

Mở bơm lỏng BL đồng thời mở van VL3 để cho nước vào 2/3 ống chỉ mực

chất lỏng bằng cách điều chỉnh van VL4.
-

Bật bơm khí BK, mở từ từ van VK 2 và đóng từ từ van VK 1 để tăng lượng

khí vào tháp nhằm thổi hết lượng nước còn đọng trong các khe của vật đệm. Sau
khoảng thời gian năm phút, mở van VK 1 đóng van VK2 chuẩn bị làm thí nghiệm khi

cột khô.
-

Đo độ giảm áp khi cột khô: Mở dần van VK 2 để tăng lượng khí qua cột.

Đọc 6 giá trị ∆Pck trên áp kế chữ U theo cm cột nước ứng với 6 trị số G ở điều kiện
ổn định sau đó đóng van VK2 lại.
-

Đo độ giảm áp của dòng khí khi cột ướt:



Bật bơm lỏng BL, điều chỉnh van VL3 để giữ lưu lượng lỏng không đổi qua

lưu lượng kế vào cột. Mở van tháo VL 4 và VL5 nếu cần sao cho vẫn duy trì mực
nước trong ống chỉ mực chất lỏng là 2/3.


Tăng dần lưu lượng khí G tương ứng với các giá trị G khi đo cột khô và đọc

∆Pcư theo cm cột nước tại áp kế chữ U tương tự như làm thí nghiệm cột khô. Lặp lại
5 giá trị khác nhau của L. Lưu ý: các giá trị lỏng lớn hơn 6,4L/p có thể xảy ra hiện
tượng ngập lụt.


Tắt bơm BL trước rồi tắt bơm BK sau để tránh nước tràn vào đường ống

dẫn khí
3.5. Công thức tính toán

3.6. Kết quả thí nghiệm:

22


Bảng 3.1: Kết quả thực nghiệm khi cột khô

Lưu lượng khí

Chênh lệch áp suất P

4

2.43

6

2.75

8

2.53

10

2.68

12

3.65

Bảng 3.2: Kết quả thực nghiệm khi cột ướt
G khí

4

6

8

10

12

8

2.1

2

2

2.3

2.4

10

2.2

2.1

2.2

2.35

2.45

12

2.25

2.2

2.35

2.5

3.1

14

2.3

2.35

2.5

2.6

3.8

16

2.4

2.5

2.6

2.65

4.1

18

2.7

2.55

2.9

3.1

4.7

20

3.1

2.65

3.2

3.3

5

G lỏng

23


Bảng 3.3: Xử lí kết quả thực nghiệm khi cột khô
G
(l/p
)

P

(kg/s.m2) (mmH2O)

Lo
g (G)

Pck/Z

Log

(N/m2/m) (Pck/Z)

0.262

2.43

-0.581

66.67

1.8239

1.38

6

0.229

2.75

-0.640

66.67

1.8239

1.417

8

0.197

2.53

-0.705

67.99

1.8324

1.461

0.164

2.68

-0.785

58.66

1.7683

1.516

0.131

3.65

-0.882

59.99

1.7780

1.585

0
1

3.7.Biểu đồ
24

Log

fck

4

1

2

G

(fck)
0.139
8
0.151
3
0.164

6
0.180
6
0.200
0

Reck

Log
(Reck)

15.8 1.1986

13.8 1.1398

11.8 1.0718

9.9

0.9956

7.9

0.8976


L=4
G

G

Log

2
(l/p) (kg/s.m )

(G)

P

Log

Pcu/Z

Pck/Z

(mmH2O) (N/m2/m) (Pcu/Z) (N/m2/m)

σ Logσ

fck
1.38

fcu

Recu

4

0.262

-0.581

2.1

1.31

0.12

66.67

0.58 -0.24

6

0.229

-0.640

2

1.25

0.10

66.67

0.7

8

0.197

-0.705

2

1.25

0.10

67.99

0.77 -0.11 1,461 2,367 11.8

10

0.164

-0.785

2.3

1.44

0.16

58.66

0.85 -0.07 1,516 2,378

9.9

2.4

1.5

0.18

59.99

1.03

7.9

Pcu/Z
(N/m2/m
)

Log

12

0.131

0.8827

2,015 15.8

-0.15 1,417 2,324 13.8

0.01

1,585 2,774

L=6
P
(1/p)

G
(kg/s.m2
)

Log
(G)

P
(mmH2O
)

(Pcu/Z

Pck/Z
(N/m2/m
)

σ

Log
σ

fck

fcu

Recu

66.67

0.47

-0.33

1.38

2.374

15.8

)
4

0.626

-05816

2.2

1.38

6

0.229

-0.6401

2.1

1.31

0.12

66.67

0.58

-0.24

1.417

2.116

13.8

8

0.197

-0.7055

2.2

1.38

0.14

67.99

0.7

-0.15

1.461

2.396

11.8

10

0.164

-0.7851

2.35

1.47

0.17

58.66

0.94

-0.03

1.516

2.348

9.9

12

0.131

-0.8827

2.45

1.53

0.19

59.99

1.25

0.10

1.585

2.486

7.9

0.14

25