th kĩ thuật thực phẩm

Khoa Máy Và Thiết Bị Hoá Học

GVHD: Nguyễn Hữu TrungSinh viên thực hiện: Lý Minh CườngMã số sinh viên: 10035921Lớp: ĐHTP6ANhóm: 1Tổ: 4

TP. HCM , 24-10-2012

BÁO CÁO THỰC HÀNHKỸ THUẬT THỰC PHẨM

Lý Minh C ng ĐHTP6Aườ

BÀI THỰC HÀNH

MẠCH LƯU CHẤT – C6 MKII.Báo cáo thí nghiệm.

1. Kết quả thí nghiệm

Bảng 1: Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn.

STT Đường kính ống (mm)

Thể tích (lít) Thời gian (s)

Lưu lượng(m3/s)

Tổn thất áp suất (thực tế mH2O)

1 17.2 1 5.11 1.96*10-4 0.182 1 5 2*10-4 0.693 1 4.52 2.21*10-4 0.654 1 4.61 2.17*10-4 0.595 1 5.23 1.91*10-4 0.38551 10.9 1 5.8 1.72*10-4 0.4842 1 5.77 1.73*10-4 0.49423 1 5.72 1.75*10-4 0.49424 1 5.55 1.80*10-4 0.44345 1 5.76 1.74*10-4 0.4413

Bảng 2: Xác định hệ số trở lực cục bộ.

STT Vị trí Thể tích (lít)

Thời gian (s)

Lưu lượng(m3/s) Đường kính ống (mm)

Tổn thất áp suất (thực tế mH2O)

1 Van 20 1 4.81 2.08*10-4 17.2 0.3689

2 1 4.79 2.09*10-4 12.2 0.3179

3 1 4.84 2.07*10-4 17.2 0.3281

4 1 4.8 2.08*10-4 17.2 0.3383

5 1 5.03 2.10*10-4 17.2 0.3893

1 Van 12 1 5.24 1.91*10-4 17.2 0.0505

2 1 5.34 1.87*10-4 17.2 0.0682

3 1 5.52 1.81*10-4 17.2 0.6709

4 1 8.56 1.17*10-4 17.2 2.1738

5 1 8.78 1.14*10-4 17.2 3.5821

Nhóm 1 T 4ổ


1 Van 21 1 4.76 2.1*10-4 17.2 0.3264

2 1 4.62 2.16*10-4 17.2 0.3060

3 1 4.73 2.11*10-4 17.2 0.3162

4 1 4.79 2.09*10-4 17.2 0.4793

5 1 4.92 2.03*10-4 17.2 0.5914

1 Độ thu 3

1 6.85 1.46*10-4 17.2 0.5566

2 1 6.81 1.47*10-4 17.2 0.5668

3 1 7.03 1.42*10-4 17.2 0.5566

4 1 6.91 1.45*10-4 17.2 0.5770

5 1 7.29 1.37*10-4 17.2 0.4544

Bảng 3: Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn, Ventury và ống Pitto

STT Thể tích (lít)

Thời gian (s)

Lưu lượng (m3/s) Tổn thất áp suất (mH2O)

Chênh lệch áp suất (mH2O)

Màng chắn1 1 4.65 2.15*10-4 0.2362 0.038169

2 1 4.74 2.11*10-4 0.2362 0.0367623 1 4.74 2.11*10-4 0.2464 0.0367624 1 4.74 2.11*10-4 0.2974 0.0367625 1 5 2*10-4 0.5222 0. 033029

Ventury (cùng điều kiện lưu lượng)1 1 4.68 2.14*10-4 0.3781 0.0151352 1 4.61 2.17*10-4 0.3781 0.0155633 1 4.69 2.13*10-4 0.3883 0.0149944 1 4.75 2.11*10-4 0.4495 0.0147145 1 4.97 2.01*10-4 0.7155 0.013352

Ống Pitto(cùng điều kiện lưu lượng)1 1 4.9 2.05*10-4 0.32812 1 4.66 2.15*10-4 0.32813 1 4.71 2.12*10-4 0.33834 1 4.73 2.11*10-4 0.39955 1 5 2*10-4 0.6451

2. Xử lý số liệu.

Nhóm 1 T 4ổ


►Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn (kết quả trình bày như bảng 1).

Bảng 4: Tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn

STT Đường kính ống (mm)

Vân tốc dòng chảy (m/s)

Re Hệ số ma sát Tổn thất áp suất (thực tế mH2O)

Tổn thất áp suất (lý thuyết mH2O)

1 17.2 0.843974881 16273.9551 0.339662558 0.18 4.55179*10-8

2 0.86119886 16606.07663 0.332869307 0.69 4.64469*10-8

3 0.95162474 18350.71467 0,301239192 0.65 5.13238*10-8

4 0.93440076 18018.59314 0.306791988 0.59 5.03949*10-8

5 0.82244491 15859.80318 0.348554248 0.3855 4.43568*10-8

1 10.9 0.74063102 9050.311762 0.387057333 0.484 6.30314*10-8

2 0.74493701 9103.929854 0.384820008 0.4942 6.33979*10-8

3 0.753549 9208.166037 0.380422065 0.4942 6.41308*10-8

4 0.77507896 9471.256496 0.369854785 0.4434 6.59631*10-8

5 0.74924301 9156.547946 0.382608398 0.4413 6.37643*10-8

Ta có

● Vận tốc dòng chảy: = =0.843974881 (m/s)

Với Q: lưu lượng (m3/s). d: Đường kính trong (m)

● Hệ số Re: Re= = =16273.9551

Trong đó: ρ và khối lượng riêng và độ nhớt của nước.

dtd: đường kính tương đương (m).

● Hệ số ma sát: λ= = =0.339662558.

Trong đó: L: chiều dài ống dẫn (m). L=1.2 m.

● Tổn thất áp suất( lý thuyết): hms= =

=4.55179*10-8 (mH2O).

Nhóm 1 T 4ổ


Đồ Thị 1: Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa Re và hệ số ma sát λ.

► Xác định trở lực cục bộ(kết quả trình bày như bảng 2).STT Vị trí Đường

kính ống

(mm)

Vận tốc dòng chảy(m/s)

Áp suất động (mH2O)

Hệ số trở lực cục bộ

Tổn thất áp suất(thực tế

mH2O)

1 Van 20 17.2 0.8956468120.040109161 9.197400158 0.3689

2 17.2 0.8999528060.040495753 7.850205984 0.3179

3 17.2 0.8913408180.039724423 8.259402604 0.3281

4 17.2 0.8956468120.040109161 8.434482173 0.3383

5 17.2 0.9042588010.040884199 9.522016091 0.3893

1 Van 12 17.2 0.8224449090.033820781 1.49316479 0.0505

2 17.2 0.8052209320.032419037 2.103702187 0.0682

3 17.2 0.7793849660.030372046 22.08939081 0.6709

4 17.2 0.5038013320.012690789 171.2895852 2.1738

5 17.2 0.4908833490.012048323 297.3110836 3.5821

1 Van 21 17.2 0.9042588010.040884199 7.983524408 0.3264

2 17.2 0.9300947660.043253814 7.074520689 0.3060

3 17.2 0.9085647950.041274499 7.660904558 0.3162

4 17.2 0.899952806 0.040495753 11.83580915 0.4793

Nhóm 1 T 4ổ


5 17.2 0.8741168410.038204013 15.48004936 0.5914

1 Đột thu 3

17.2 0.6286751660.019761623 28.16570247 0.5566

2 17.2 0.632981160.020033257 28.2929524 0.5668

3 17.2 0.6114511890.018693628 29.7748519 0.5566

4 17.2 0.6243691720.019491843 29.60212618 0.5770

5 17.2 0.5899212180.017400352 26.11441402 0.4544

Đồ thị 2: Đồ thị biều diễn mối liên hệ giữa lưu lượng và hệ số trở lực cục bộ.

Ta có:

● Áp suất động: pđ = = = 0.040109161

Với w: là vận tốc dòng chảy (m/s).

● Hệ số trở lực cục bộ: ξ = = = 9.197400158.

Với ∆ptt: là tổn thất áp suất thực tế.► Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn, ống Ventury và ống Pitto(kết quả trình bày như bảng 4)Bảng 4: Lưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn, ống Ventury, và ống Pitto

STT Lưu lượng thực tế (m3/s)

Lưu lượng lý thuyết (m3/s)

Tổn thất áp suất (mH2O)

Chênh lệch áp suất (mH2O)

Màng chắn1 2.15*10-4 5.33137*10-6 0.2362 0.038169

Nhóm 1 T 4ổ


2 2.11*10-4 5.3313*10-6 0.2362 0.0367623 2.11*10-4 5.44527*10-6 0.2464 0.0367624 2.11*10-4 5.98232*10-6 0.2974 0.0367625 2*10-4 7.92715810-6 0.5222 0. 033029

Ventury1 2.14*10-4 1.06619*10-5 0.3781 0.0151352 2.17*10-4 1.06619*10-5 0.3781 0.0155633 2.13*10-4 1.080488*10-5 0.3883 0.0149944 2.11*10-4 1.16251*10-5 0.4495 0.0147145 2.01*10-4 1.46669*10-5 0.7155 0.013352

Ống Pitto1 2.05*10-4 0.32812 2.15*10-4 0.32813 2.12*10-4 0.33834 2.11*10-4 0.39955 2*10-4 0.6451Trong đó:

QLT=C*w*A=C* =KC =5.33137*10-6.

Với: C là hệ số hiệu chỉnh, C=0.98 cho ống Ventury, 0.62 cho màng chắn. A là tiết diện ống lớn m2.

β là tỷ số giữa đường kính trong và đường kính ngoài của ống.

là chênh lệch áp suất (Tổn thất áp suất ).

Nhóm 1 T 4ổ

Đồ thi 3: Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa chênh lệch áp suất và lưu lượng


Nhận xét: Từ các giá trị đo đạc ta có thể tính được các giá trị đề bài yêu cầu, tuy nhiên cũng có sai số do các nguyên nhân như: sai số thiết bị, các giá trị tra bảng chỉ lấy giá trị gần đúng, quá trình tính toán làm tròn số…

BÀI THỰC HÀNHGHÉP BƠM – FM51

1/Kết quả thí nghiệm a)Hệ 1 bơm b)Hệ 2 bơm ghép nối tiếp

SttChế độ tốc

độ bơm(%)

Áp suất hútPh (kPa)

Áp suất đẩy bơm1P1đ (kPa)

Áp suất đẩy bơm 2

P2đ (kPa)

Lưu lượngQ (l/s)

1 100 -0.734 32.1 44.067 1.57

2 90 -0.6 24.133 40.5 1.49

3 80 -0.4 16.767 36.333 1.427

4 70 -0.45 8.8 33.733 1.357

5 60 -0.3 1.9 30.2 1.295

6 50 -0.2 0 28.3 1.226

7 40 -0.15 0 26.2 1.188

8 30 -0.15 0 24.7 1.314

9 20 -0.15 0 23.433 1.1

c)Hệ 2 bơm ghép song song

SttChế độ tốc

độ bơm(%)



P1đ (kPa)


P2đ (kPa)


1 100 -0.9 34.267 13.1 1.641

2 90 -0.9 30.133 15.967 1.621

3 80 -1 26.7 23.3 1.685

4 70 -1.1 22.033 31.667 1.71

5 60 -0.9 17.1 33.067 1.597

Nhóm 1 T 4ổ


6 50 -0.7 13.967 32.8 1.502

7 40 -0.5 9.6 31.9 1.365

8 30 -0.2 7.367 31 1.255

9 20 -0.15 5 29.7 1.137

2/Xử lý số liệua)Hệ 1 bơm

Stt Q (m3/s) Htp (mH2O) Pm (W) N (W) E (%)

1 0.001546 6.446 97.444 102 95.533

2 0.001496 5.546 80.697 58 139.133

3 0.001233 4.151 49.616 24 206.733

4 0.001087 3.203 34.204 68 50.3

5 0.000937 2.407 22.021 58 37.9676 0.000773 1.679 12.642 37 34.167

7 0.000623 1.091 6.651 27 24.633

8 0.00056 0.705 3.84 18 21.333

9 0.000301 0.252 0.757 10 7.567● Bài mẫu_Ta có số liệu của lần thí nghiệm thứ nhất:

Stt Chế độ tốc độ bơm(%)


Áp suất đẩyPđ (kPa)


1 100 -0.9 32.8 1.546

_Lưu lượng: Q = 1.546 × 10-3 m3/s_ Vận tốc vào của dòng lưu chất: v1 = 4Q / πd1

2 = (4 × 1.546 × 10-3) / (π × 0,042) = 1.23 m/s_ Vận tốc ra của dòng lưu chất: v2 = 4Q / πd2

2 = (4 × 1.546 × 10-3) / (π × 0.0162) = 7.689 m/sVới d1 = 0.04m, d2 = 0.016m_ Biến thiên động năng: Hv = (v2

2 – v12) / 2g = (7.6892 – 1.232) / (2 × 9.81) = 2.936 m

_ Biến thiên cột thuỷ tĩnh: Hs = (Pđ – Ph) / (ρ × g) = [(32.8 + 0.9) × 1000] / (1000 × 9.81) = 3.435 m Với ρnước = 1000 kg/m3

_ Cột áp toàn phần của bơm:Htp = Hs + Hv + He = 3.435 + 2.936 + 0.075 = 6.446 m

» Htp = 6.446 mH2O

Nhóm 1 T 4ổ


_ Công suất cung cấp cho động cơ:Pm = N × E = 0.102 × 1000 × 95.533% = 97.444 W

_ Công suất của bơm:

N = (Q × H × ρ × g) / (1000 × ƞ)

= (1.546 × 10-3 × 6.446 × 1000 × 9.81) / (1000 × 95.533%)

= 0.102 kW

b)Hệ 2 bơm ghép nối tiếpStt Q (m3/s) Htp (mH2O) Pm (W) N (W) E (%)1 0.00157 14.122 217.476 484 44.9332 0.00149 12.317 180.036 331.76 54.2673 0.001427 10.646 149.032 361.141 41.2674 0.001357 9.102 121.167 284.651 42.5675 0.001295 7.603 96.588 206.531 46.7676 0.001226 6.769 81.411 143.413 56.7677 0.001188 6.319 73.644 114.176 64.58 0.001314 6.94 89.459 95 94.1679 0.0011 5.543 59.815 55.728 107.333

● Bài mẫu_Ta có số liệu của lần thí nghiệm thứ nhất:

SttChế độ tốc độ

bơm(%)


Áp suất đẩy bơm1

P1đ (kPa)


P2đ (kPa)


1 100 -0.734 32.1 44.067 1.57

_ Lưu lượng Q = 1.57× 10-3 m/s_ Vận tốc vào của dòng lưu chất: v1 = 4Q / πd1

2 = (4 × 1.57 × 10-3) / (π × 0.042) = 1.249 m/s_ Vận tốc ra của dòng lưu chất:

v2 = 4Q / πd22 = (4 × 1.57 × 10-3) / (π × 0.0162) = 7.809 m/s

Với d1 = 0.04m, d2 = 0.016m_ Biến thiên động năng: Hv = (v2

2 – v12) / 2g = (7.8092 – 1.2492) / (2 × 9.81) = 3.029m

_ Biến thiên cột thuỷ tĩnh:Hs1 = (P1đ – Ph) / (p.g) = [(32.1+ 0.734) × 1000] / (1000 × 9.81) = 3.347mHs2 = (P2đ – Ph) / (p.g) = [(44.067 + 0.734) × 1000] / (1000 × 9.81) = 4.567mVới ρnước = 1000 kg/m3

Nhóm 1 T 4ổ


_ Cột áp toàn phần của bơm :

Ht1 = Hs1+ Hv + He = 3.347 + 3.029 + 0,075 = 6.451mHt2 = Hs2+ Hv + He = 4.567 + 3.029 + 0,075 = 7.671m_ Vì hai bơm ghép nối tiếp nên cột áp toàn phần sẽ bằng tổng các cột áp thành phần:Htp = (Ht1+ Ht2 ) = 6.451 + 7.671 = 14.122m» Htp = 14.122 mH2O_ Công suất cung cấp cho động cơ:Pm = N × E = 0.484 × 1000 × 44.933% = 217.476 W


N = (Q × H × ρ × g) / (1000 × ƞ)

= (1.57 × 10-3 × 14.122 × 1000 × 9.81) / (1000 × 44.933%)

= 0.484 kW

c)Hệ 2 bơm ghép song song

Stt Q (m3/s) Htp (mH2O) Pm (W) N (W) E (%)1 0.001641 5.889 107.074 754 24.0672 0.001621 5.744 76.302 620.672 29.4333 0.001685 6.214 72.346 618.724 33.24 0.00171 6.516 58.027 477.665 45.7675 0.001597 5.857 47.477 354.937 51.76 0.001502 5.301 32.97 249.679 62.5677 0.001365 4.531 24.869 179.399 67.6338 0.001255 3.986 15.26 106.245 92.3679 0.001137 3.447 13.942 95.76 80.3

● Bài mẫu_Ta có số liệu của lần thí nghiệm thứ nhất:

SttChế độ tốc độ

bơm(%)


Áp suất đẩy bơm1

P1đ (kPa)


P2đ (kPa)


1 100 -0.9 34.267 13.1 1.641

_ Lưu lượng Q = 1.641× 10-3 m/s_ Vận tốc vào của dòng lưu chất: v1 = 4Q / πd1

2 = (4 × 1.641 × 10-3) / (π × 0.042) = 1.306 m/s_ Vận tốc ra của dòng lưu chất: v2 = 4Q / πd2

2 = (4 × 1.641 × 10-3) / (π × 0.0162) = 8.162 m/sVới d1 = 0.04m, d2 = 0.016 m_ Biến thiên động năng:

Nhóm 1 T 4ổ


Hv = (v22 – v1

2) / 2g = (8.1622 – 1.3062) / (2 × 9.81) = 3.308 m_ Biến thiên cột thuỷ tĩnh:Hs1 = (P1đ – Ph) / (p.g) = [(34.267+ 0.9) × 1000] / (1000 × 9.81) = 3.585 m

Hs2 = (P2đ – Ph) / (p.g) = [(13.1 + 0.9) × 1000] / (1000 × 9.81) = 1.427mVới ρnước = 1000 kg/m3

_ Cột áp toàn phần của bơm :

Ht1 = Hs1+ Hv + He = 3.585 + 3.308 + 0,075 = 6.968 mHt2 = Hs2+ Hv + He = 1.427 + 3.308 + 0,075 = 4.81 mHt1 (mH2O) Ht2 (mH2O) Q (m3/s)6.968 4.81 0.0016416.466 5.022 0.0016216.387 6.04 0.0016856.025 7.007 0.001715.043 6.732 0.0015974.341 6.261 0.0015023.394 5.667 0.0013652.781 5.19 0.0012552.188 4.706 0.0011370 0 0

_ Chọn Htp = 3.6 mH2O thì Q = 0.00088 + 0.0014 = 0.00228 m3/s Htp = 3.8 mH2O thì Q = 0.00092 + 0.00142 = 0.00234 m3/s Htp = 4 mH2O thì Q = 0.00096 + 0.00145 = 0.00241 m3/s

Nhóm 1 T 4ổ


Htp = 4.2 mH2O thì Q = 0.001 + 0.00148 = 0.00248 m3/s Htp = 4.4 mH2O thì Q = 0.00106 + 0.00151 = 0.00257 m3/s Htp = 4.6 mH2O thì Q = 0.0011 + 0.00154 = 0.00264 m3/s Htp = 4.8 mH2O thì Q = 0.00116 + 0.00156 = 0.00272 m3/s Htp = 5 mH2O thì Q = 0.0012 + 0.00158 = 0.00278 m3/s Htp = 5.2 mH2O thì Q = 0.00125 + 0.00161 = 0.00286 m3/s

Stt Q (m3/s) Htp (mH2O) Pm (W) N (W) E (%)1 0.00228 3.6 98.915 411 24.0672 0.00234 3.8 87.231 296.37 29.4333 0.00241 4 94.569 284.845 33.24 0.00248 4.2 102.181 223.263 45.7675 0.00257 4.4 110.932 214.568 51.76 0.00264 4.6 119.133 190.408 62.5677 0.00272 4.8 128.079 189.374 67.6338 0.00278 5 136.359 147.627 92.3679 0.00286 5.2 145.895 181.687 80.3

_ Công suất cung cấp cho động cơ:Pm = N × E = 0.411 × 1000 × 24.067% = 98.915 W_ Hiệu suất E của toàn hệ thống bơm:


N = (Q × H × ρ × g) / (1000 × ƞ)

= (0.0028 × 3.6 × 1000 × 9.81) / (1000 × 24.067%)

= 0.411 kW

3/Đồ thị

Nhóm 1 T 4ổ


Đồ thị 1: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa cột áp và lưu lượng (hệ 1 bơm)

Đồ thị 2: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa công suất động cơ và lưu lượng (hệ 1 bơm)

Nhóm 1 T 4ổ


Đồ thị 3: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa cột áp toàn phần của bơm và lưu lượng (hệ 2 bơm ghép nối tiếp)

Đồ thị 4: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa cột áp toàn phần của bơm và lưu lượng (hệ 2 bơm ghép song song)

Nhận xét:- Khi khảo sát 1 bơm thì ta thấy cột áp, công suất và hiệu suất làm việc của bơm hoạt

động tốt nhất ở lưu lượng là khoảng 0.0005 (m3/s).- Khi khảo sát 2 bơm nối tiếp trong trường hợp đóng từ từ van hút và giảm từ từ tốc độ

quay của bánh guồng 1 thì ta thấy cột áp, công suất và hiệu suất làm việc của bơm hoạt động tốt nhất ở lưu lượng là khoảng 0.0014 (m3/s). Còn trường hợp mở từ từ van hút và

Nhóm 1 T 4ổ


tăng từ từ tốc độ quay của bánh guồng 1 thì ta thấy cột áp, công suất và hiệu suất làm việc của bơm hoạt động tốt nhất ở lưu lượng là khoảng 0.0013 (m3/s).

- Còn khi khảo sát 2 bơm nối tiếp trong cả 2 trường hợp thì ta thấy cột áp, công suất và hiệu suất làm việc của bơm hoạt động tốt nhất ở lưu lượng là khoảng 0.0017 (m3/s).

- Tuy nhiên bài làm vẫn còn nhiều sai số do quá trình đọc dữ kiệu, các điều kiện phòng thí nghiệm ..

Nhóm 1 T 4ổ


BÀI THỰC HÀNH

THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT LOẠI ỐNG LỒNG ỐNG – HT36I. Số Liệu.1. Trường hợp ngược chiều.

TN 1 2 3 4 5 6 7 8 9

VN (lít/phút) 4 4 4 7 7 7 10 10 10

T1 (0C) 39 37 37 35 34 34 33 31 32

T2 (0C) 22 22 21 21 21 21 20 20 20

T3 (0C) 29 30 30 29 28 28 26 26 26

T4 (0C) 24 25 24 23 23 22 22 22 21

T5 (0C) 46 44 42 42 41 41 40 40 39

T6 (0C) 34 31 28 30 26 25 30 27 25

T7 (0C) 42 41 39 37 35 35 36 35 34

T8 (0C) 38 36 35 37 36 36 37 36 362. Trường hợp xuôi chiều.

TN 1 2 3 4 5 6 7 8 9

VN (lít/phút) 4 4 4 7 7 7 10 10 10

T1 (0C) 40 39 39 38 38 37 36 34 34

T2 (0C) 17 17 17 18 18 18 18 17 17

T3 (0C) 23 23 23 23 23 23 22 23 23

T4 (0C) 24 24 24 24 23 23 23 23 22

T5 (0C) 40 40 40 39 40 40 39 39 39

T6 (0C) 17 16 16 17 16 16 17 16 15

T7 (0C) 37 37 37 34 34 33 37 36 36

T8 (0C) 47 46 44 43 45 42 44 44 42

Nhóm 1 T 4ổ


II. Xử lý số liệu1. Trường hợp ngược chiều.

TN ΔTN (0C) ΔTL (0C) ɳN (%) ɳN (%) ɳhi (%)1 4 10 18.182 45.4555 31.8152 3 6 15.789 31.579 23.6843 3 4 16.667 22.222 19.4454 5 7 26.316 36.842 31.5795 6 3 33.333 16.667 256 6 3 31.579 15.789 23.6847 4 8 22.222 44.444 33.3338 5 5 27.778 27.778 27.7789 5 4 27.778 22.222 25

Bảng 1: Hiệu suất Nhiệt độ

TN GN (kg/s) GL (kg/s) QN (W) QL (W) Qf (W) ɳ (%)

1 0.07 0.067 1177.344 2807.97 -1630.626 238.5

2 0.07 0.067 883.386 1688.6412 -805.2552 191.16

3 0.07 0.067 883.386 1126.8864 -243.5004 127.56

4 0.117 0.117 2458.755 3438.3258 -979.5708 139.84

5 0.117 0.117 2948.8212 1476.5166 1473.3046 50.07

6 0.117 0.117 2948.8212 1476.5166 1473.3046 50.07

7 0.167 0.167 3509.505 5605.5888 -2097.083 159.73

8 0.167 0.167 3509.505 3509.505 0 1

9 0.167 0.167 3509.505 2808.8064 700.6986 80.03Bảng 2: Hiệu suất truyền nhiệt

TNQN (W)

Δtmax

(0C)Δtmin

(0C)Δtlog

(0C)KTN (W/m2K)

αN (W/m2K)

αL (W/m2K)

KLT (W/m2K)

1 1177.344 18 12 15 8757.608 45.29 38.23 19.84

2 883.386 16 13 14.5 6287.38 44.67 37.28 19.47

3 883.386 15 14 14.5 6287.38 44.67 36.24 19.18

4 2458.755 14 12 13 20435.827 188.605 59.12 41.07

5 2948.8212 12 15 13.5 23600.772 191.31 55.94 39.64

6 2948.8212 13 16 14.5 21973.133 191.31 55.94 39.64

7 3509.505 14 10 12 25312.834 250.89 209.4 91.8

8 3509.505 13 13 13 27526.665 250.89 200.79 90.11

9 3509.505 13 14 13.5 26507.159 250.89 197.99 89.54Bảng 3: Hệ số truyền nhiệt.

2. Trường hợp xuôi chiều

Nhóm 1 T 4ổ


TNGN

(kg/s)GL

(kg/s) QN (W)QL (W)

Qf (W)ɳ (%)

1 0.067 0.067 841.185 1958.69-

1117.505 232.85

2 0.067 0.067 841.185 2237.445 -1396.26 265.99

3 0.067 0.067 841.185 2237.445 -1396.26 265.99

4 0.117 0.117 2451.26 3427.707 -976.447 139.834

5 0.117 0.117 2939.773 3427.707 -487.934 116.598

6 0.117 0.117 3427.707 3427.707 0 100

7 0.167 0.167 1402.604 4199.676 -2797.07 299.42

8 0.167 0.167 2102.963 4896.725 -2793.76 232.849

9 0.167 0.167 2102.963 4896.725 -2793.76 232.849Bảng 5: Hiệu suất truyền nhiệt

TN QN (W)Δtmax

(0C)Δtmin

(0C)Δtlog

(0C)KTN (W/m2K)

αN (W/m2K)

αL (W/m2K)

KLT (W/m2K)

1 841.185 23 13 17.543 5195.59 4423.31 35802.37 416.012 841.185 24 13 17.962 5075.549 4423.31 38106.64 416.3053 841.185 24 13 17.962 5075.549 4423.31 38106.64 416.3054 2451.26 22 10 16 16604.11 19232.42 56019.9 452.285 2939.773 24 11 17.5 18206.31 19012.86 56019.9 456.036 3427.707 24 10 17 21852.49 18921.5 56019.9 457.857 1402.604 22 14 17.72 8578.622 23707.4 77105.14 451.638 2102.963 23 13 17.547 12988.97 24721.5 74517.73 453.799 2102.963 24 14 18.574 12270.78 24721.5 74517.73 453.79

Bảng 6: Hệ số truyền nhiệt

III. Đồ thị1. Ngược chiều.

Nhóm 1 T 4ổ

TN ΔTN (0C) ΔTL (0C) ɳN (%) ɳN (%) ɳhi (%)

1 3 7 13.04 30.43 21.735

2 3 8 12.5 33.33 22.915

3 3 8 12.5 33.33 22.915

4 5 7 22.73 31.82 27.275

5 6 7 25 29.17 27.085

6 7 7 29.17 29.17 29.17

7 2 6 9.05 27.27 18.18

8 3 7 13.04 30.43 21.735

9 3 7 12.5 29.17 20.835

Bảng 4: Hiệu suất nhiệt độ


Đồ thị 1: Lưu lượng dòng nóng- lạnh .

Đồ thị 2: Nhiệt lượng dòng nóng toả ra.

Nhóm 1 T 4ổ


Đồ thị 3: Nhiệt lượng dòng lạnh thu vào

Đồ thi 4: Hệ số truyền nhiệt

2. Xuôi chiều.

Nhóm 1 T 4ổ


Đồ thị 5 Lưu lượng dòng nóng-lạnh.

Đồ thị 6: Nhiệt lượng dòng nóng toả ra

Nhóm 1 T 4ổ


Đồ thị 7: Nhiệt lượng dòng lạnh thu vào.

Đồ thị 8 Hệ số truyền nhiệt K

Công thức: Hiệu số nhiệt độ của các dòng và hiệu suất nhiệt độ của quá trình :

= *100 = 100

Nhóm 1 T 4ổ


= ( + )/2 ∆ = -

∆ = -

Hệ số truyền nhiệt thực nghiệm :

∆ = - ∆ = -

∆ =

Nhiệt lượng do dòng nóng tỏa ra :

QN = GN.CN. ∆

Nhiệt lượng do dòng lạnh thu vào :

QL = GL.CL. ∆

Với C tra bảng sổ tay các quá trình và thiết bị.

Hệ số truyền nhiệt :

= F = n . .L

=

Chuẩn số Re

= =

Với μ ta tra bảng sách sổ tay các quá trình và thiết bị.

Wn = Wl =

Chuẩn số Pr ta tra bảng sách sổ tay các quá trình và thiết bị.

Hệ số hiệu chỉnh tra bảng 1.1 trang 33 sách QT và TB truyền nhiệt.

Nhóm 1 T 4ổ


Hệ số Nu : do hệ số 10< Re < 2000 nên chuyển động dòng do đó ta có công thức tính Nu :

= 0,158. . . . 0,1 . ( 0,25

= 0,158. . . . 0,1 .( 0,25

Hệ số cấp nhiệt :

αN = ( NuN.λ) / l αL = ( NuL.λ) / l

Hệ số truyền nhiệt lý thuyết :

KLT =

IV. Nhận xét:-Ảnh hưởng lưu lượng dòng đến quá trình truyền nhiệt:-Quá trình ngược chiều nhiệt độ tương đối ổn định, sự thay đổi nhiệt độ giữa hai dòng không chênh lệch quá nhiều.-Ảnh hưởng chiều lưu thể đến quá trình truyền nhiệt:-Xuôi chiều không ảnh hưởng đến nhiệt độ nên hệ số truyền nhiệt tương đối ổn định.-Còn ngược chiều làm thay đổi nhiệt độ của hai dòng lưu thể vì vậy ảnh hưởng đến các giá trị khác.-So sánh kết quả tính toán hệ số truyền nhiệt thực nghiệm với tính toán lý thuyết và đánh giá kết quả hệ số truyền nhiệt: hệ số truyền nhiệt lý thuyết nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt thực nghiệm.-Một vài nhận xét về thiết bị: Cơ cấu chắc chắn, hệ số truyền nhiệt lớn. Cho kết quả ổn định, dễ làm việc.

Nhóm 1 T 4ổ


BÀI THỰC HÀNHCÔ ĐẶC-KẾT TINH

Báo cáo thí nghiệm1. Kết quả đo

Quá trình gián đoạn

(phút)W1(W) T1(oC) T3(oC) T4(oC) Vdm(lít) Nồng độ

(g/l)Đặc điểm

0 2000 38.2 31.6 31.6 0 0.395 Gia nhiệt5.5 1500 73.5 31.7 31.6 0 0.4475 Bốc hơi77 1600 100 29.9 32.8 2 0.505 Kết thúc

Khối lượng nước ban đầu đem cân mdm1=47.92 g.Khối lương dung dịch CuSO4 ban đầu: m1= 51.08 g.Khối lượng dung dịch nước sau khi đun : mdm2= 43.68 gKhối lượng dung dich CuSO4 sau 5.5 phút: m2=51.5 g.Khối lượng dung dịch CuSO4 sau 77 phút: m3= 51.96 g.

Nồng độ CuSO4 ban đầu: C1= = 0.395 M

Nồng độ CuSO4 sau 5.5 phút: C2= = 0.4475 M

Nồng độ CuSO4 sau 77 phút: C3= = 1.035 M

2. Xử lý kết quả.► Cân bằng vật chất:

xđ=C%= = = 0.062

x’đ= 1-xđ=1-0.062=0.938

xc =C%= = = 0.159

x’c = 1-xc=1- 0.159= 0.841mctan=xđ*V*dctan= 0.062*5*1.25= 0.3875 kgmdm= x’đ*V*d nước= 0.938*5*1= 4.69 kg

mđ= mctan+ mdm=0.3875+4.69= 5.0775 kgTa có mđ*xđ=mc*xc

Nhóm 1 T 4ổ


→ mc= = =1.98kg

=mđ

(g)

=mc

(g)= = = =

mctan (g) mdm (g)

5077.5 1980 0.062 0.938 0.159 0.841 387.5 4690

► Cân bằng năng lượng:tS= 38.2oCtE =32.8oCNhiệt lượng của thiết bị ngưng tụ trong suốt quá trình cô đặc: Q2 =V1*ρ*C*(tS-tE)*

=(1/18000)*1000*4186*(38.2-32.8) *(77*60)=5801796 JVới C là nhiệt dung riêng của nước

V1= 200 l/h= m3/s.

Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình đun nóngQđun nóng=mđ*C*∆t=(mct*Cct+mdm*Cdm) *∆t= (387.5*615.8125+4690*4186)*(77*60)

=9.18*1010 J.Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình bay hơi: Qbay hơi=mđ*R=(mct+mdm)*R= 5077.5*1036*103= 5260290000 J

Với R là nhiệt hoá hơi của nước. R= 1036kJ/kg.Nhiệt lượng nồi đun Q nồi đun= Qđun nóng+ Qbay hơi=9.18*1010+ 5260290000= 9.71*1010 J

Nhiệt nồi đun (J)

Nhiệt đun nóng (J)

Nhiệt bay hơi (J) tS tE Q2 (J)

9.71*1010 9.18*1010 5260290000 38.2 32.8 5801796

Nhận xét: Từ các thông số đo đạc được ta có thể tính được ngồng độ đầu và nồng độ cuối của dung dịch và từ đó tính ra khối lượng dung dịch ban đầu trong nồi đun bằng phương trình cân bằng vật chất. Cũng từ đó ta có thể tính được các thông số như: nhiệt lượng cung cấp cho quá trình đun nóng, nhiệt cung cấp cho quá trình bay hơi, và nhiệt lượng nồi đun.

Nhóm 1 T 4ổ


Tuy nhiên bài thực hành vẫn còn sai số do: khối lượng dung dịch đem cân chưa đúng, sai xót trong quá trình làm thí nghiệm, các giá trị tra bảng như nhiệt dung riêng C chỉ lấy giá trị gần đúng.

Nhóm 1 T 4ổ


BÀI THỰC HÀNHKHẢO SÁT CHẾ ĐỘ CỘT CHÊM(THÁP ĐỆM)-IC131DI. Số LiệuThí nghiệm 1: Cột khô1/Kết quả thí nghiệmThí nghiệm 1: Cột khô

Stt G (Nm3/h) ∆pck (Pa)1 5 571.72 4 433.53 3.5 4064 3 329.55 2 233.46 1 163.8

Thí nghiệm 2: Cột ướtL lỏng(l/ph) 4 3.67 3.33 3 2.67Stt G(Nm3/h) ∆p cư (Pa)1 5 571.7 571.7 571.7 571.7 571.72 4.5 520.3 571.7 549.13 571.7 571.73 4 571.7 571.7 471.37 571.7 5224 3.5 444.57 494.87 448.43 499.5 472.975 3 406 419.97 391.57 430.17 426.96 2.5 378.5 385.73 374.23 330.57 360.9

2/Xử lý số liệuThí nghiệm 1: Cột khôStt G, kg/s.m2 logG ∆Pck/Z, Pa/m log(∆Pck/Z) Reck fck

1 0.276 -0.559 357.313 2.553 165.766 1.3672 0.221 -0.656 270.938 2.433 132.733 1.433 0.193 -0.714 253.75 2.404 115.916 1.4694 0.166 -0.78 205.938 2.314 99.7 1.5145 0.111 -0.955 145.875 2.164 66.667 1.6416 0.055 -1.26 102.375 2.01 33.033 4.238

Công thức tính toán_ Cột đệm làm bằng thuỷ tinh đường kính trong bằng 80mm, chiều cao 1600mm. Vật liệu đệm bằng vòng Rashing đường kính 8mm, bề mặt riêng 360m2/m3, độ xốp 0.67, khối lượng riêng xốp 800kg/m3._ Ta có số liệu của lần thí nghiệm thứ nhất:

Stt G (Nm3/h) ∆pck (Pa)1 5 571.7

_ Bằng cách tra bảng ta có:ρkk = 1.165 kg/m3, µkk = 0.0185 × 10-3 kg/m.s

Nhóm 1 T 4ổ


G = Gv × 3600) = 5 × 3600) = 0.276 (kg/s.m2)

logG = log 0.276 = -0.559

∆Pck/Z = = 357.313 (Pa/m)

log(∆Pck/Z) = log 357.313 = 2.553

Reck = = = 165.766

_ 50 < Re < 7000 thì fck = 3.8 / Re0.2 = 3.8 / 165.7660.2 = 1.367_ Re < 50 thì fck = 140 / Re = 140 / 33.033 = 4.238

Thí nghiệm 2: Cột ướtCông thức tính toánL lỏng(l/ph) 240Stt G(Nm3/h) ∆p cư (Pa)1 5 571.7

Ta có mối quan hệ giữa ∆P cư = ∆P ck. Từ đó ta có = =

Hệ số ma sát: f cư = fck = 1 *1.367=1.367

G = Gv × 3600) = 5 × 3600) = 0.276 (kg/s.m2)

logG = log 0.276 = -0.559

Reck = = = 165.766

∆Pck/Z = = 357.313 (Pa/m)

log(∆Pck/Z) = log 357.313 = 2.553Lỏng (l/ph) 4 3.67 3.33 3 2.67

Stt Re cư f cư1 165.766 1.37 1.37 1.37 1.37 1.372 132.733 1.72 1.89 1.81 1.89 1.893 115.916 2.07 2.07 1.71 2.07 1.894 99.7 2.04 2.27 2.06 2.30 2.175 66.667 2.85 2.95 2.75 3.02 3.006 33.033 9.79 9.98 9.68 8.55 9.34

L lỏng (l/ph) 4 3.67 3.33 3 2.67Stt logG Log(∆Pcu/Z)

Nhóm 1 T 4ổ


1 -0.559 2.55 2.55 2.55 2.55 2.552 -0.656 2.51 2.55 2.54 2.55 2.553 -0.714 2.55 2.55 2.47 2.55 2.514 -0.78 2.44 2.49 2.45 2.49 2.475 -0.955 2.40 2.42 2.39 2.43 2.436 -1.26 2.37 2.38 2.37 2.32 2.35

3. Biểu đồ

Đồ thị 1: Đồ thị biểu diễn gia trị LogG ( thí nghiệm cột khô)

Đồ thị 2 Đồ thị biểu diễn giá trị Log(∆Pcu/Z) ứng với từng lưu lượng dòng lỏng (thí nghiệm cột ướt)

Nhóm 1 T 4ổ


Nhận xét:- Ảnh hưởng của dòng khí: Độ giảm áp Pc của dòng khí qua tháp đệm phụ thuộc vào vận tốc

khối lượng G của cột khí khi cột khô. Khi dòng khí chuyển động trong các khoảng trống

giữa các vật đệm tăng dần vận tốc thì độ giảm áp cũng tăng theo.

- Ảnh hưởng của dòng lỏng : Khi có dòng lỏng chạy ngược chiều, các khoảng trống bị thu nhỏ

lại và dòng khí di chuyển khó khăn hơn vì một phần thể tích tự do bị lượng chất lỏng chiếm

cứ. Trong giai đoạn đầu, lượng chất lỏng bị giữ lại trong tháp là không đổi theo tốc độ mặc

dù lượng chất lỏng này tăng theo suất lượng pha lỏng. Lượng chất lỏng bị giữ lại trong tháp

tăng nhanh theo tốc độ khí, cac chỗ trống trong tháp nhỏ dần và độ giảm áp của pha khí tăng

nhanh.

- Các yếu tố ảnh hưởng đến độ giảm áp khi cột khô: vận tốc dòng khí, hệ số ma sát, chiều cao

cột, đường kính vật chêm, nhiệt độ, khối lượng riêng của dòng khí.

- Các yếu tố ảnh hưởng đến độ giảm áp khi cột ướt: vận tốc dòng khí, hệ số ma sát, chiều cao

cột, đường kính vật chêm, nhiệt độ, khối lượng riêng của dòng khí, vận tốc dòng lỏng.

- Mục đích và cách sử dụng giản đồ f theo R: Mục đích là để xác định hệ số ma sát theo chuẩn

số Re. Cách sử dụng là dựa trên chế độ dòng chảy, chế độ màng, tầng, quá độ ta có Re theo

những công thức tính khác nhau để xác định fck

- Nêu một vài ứng dụng của mô hình trong thực tế: Thu hồi các cấu tử quý, làm sạch khí, tách

hổn hợp thành các cấu tử riêng biệt, tạo thành sản phẩm cuối cùng .

Nhóm 1 T 4ổ


BÀI THỰC HÀNHSẤY ĐỐI LƯU – IC106D

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM1. Kết quả thí nghiệm

Thí nghiệm 1. Gk = 90 g G0=Gđ= 215 g

Lần đo i T (phút) Gi (g) Tư (0C) Tk (0C)

1 3 206 35 39

2 6 195 35 40

3 9 180 36 40

4 12 170 35 39

5 15 159 37 42

6 18 148 36 41

7 21 138 36 42

8 24 130 36 42

9 27 122 36 42

10 30 116 37 42

11 33 111 36 42

12 36 106 36 44

13 39 103 36 43

14 42 101 38 44

15 45 98 38 45

16 48 97 37 45

17 51 97 35 41

18 54 95 39 43

19 57 95 39 43

20 60 95 39 43

Nhóm 1 T 4ổ


2. Xử lý kết quảCông thức tính toán

Lần đo i T (phút) Gi (g) Tư (0C) Tk (0C)

1 3 206 35 39

Ta có: Vận tốc dòng khí vk = 0.82 m/s = 2952 m/hDiện tích bề mặt bay hơi: F= 6*0.15*0.3= 0.27 m2

Độ ẩm giấy lọc: =128.89%

Dựa vào giản đồ Ramzin và tư tb=39 0C, tktb= 42 0C, ta tra được áp suất hơi nước bão hòa pb= 50mmHg, áp suất hơi riêng phần ph= 46mmHgHệ số trao đổi ẩm αm = 0,04075*29520.8= 24.33 (kg/m2.h.mmHg)

Bề mặt riêng khối lượng của vật liệu: m2/kg

Cường độ bay hơi ẩm

(kg/m2h)Tốc độ sấy lý thuyết: Nlt= 100*f*Jm=100*3*97.32= 29196(%/h)

Tốc độ sấy thực nghiệm : =905.18(%/h)

Hệ số sấy = 53.88 (1/h)

Thời gian sấy trong giai đoạn đẳng tốc: = 0.097 h

Thời gian sấy trong giai đoạn giảm tốc: =

0.06 hThời gian sấy tổng cộng: T=T1+T2= 0.097+0.06=0.157(h)Bảng 1. Kết quả tính toán tốc độ sấy lý thuyết và thực nghiệmLần đo i T(s) Ntn(%h)1 180 128.89 905.342 180 116.67 1234.573 180 100 823.054 180 88.89 905.35

Nhóm 1 T 4ổ


5 180 76.67 905.356 180 64.44 823.057 180 53.33 658.448 180 44.44 658.449 180 35.56 493.8310 180 28.89 411.5211 180 23.33 411.5212 180 17.78 246.9113 180 14.44 164.6114 180 12.22 246.9115 180 8.89 82.0316 180 7.78 017 180 7.78 164.6118 180 5.56 019 180 5.56 020 180 5.56 0

Bảng 2. Kết quả tính toán các đại lượngThông số Giá trị Thông số Giá trị

(%) 64.44 Nlt (%h) 29196

(%) 5.56 Ntn(%h) 658.44

50 K(1/h) 53.8846 T1(h) 0.097

αm (kg/m2.h.mmHg) 24.33 T2(h) 0.06Jm (kg/m2.h) 97.32 T(h) 0.157

3. Biểu đồ

Nhóm 1 T 4ổ


Đồ thị 1: Biểu đồ đường cong sấy

Đồ thị 2: Biểu đồ đường cong tốc độ sấyNhận xét:+ Giai đoạn đẳng tốc, ở giai đoạn này độ ẩm giảm khá nhanh và về sau khi độ ẩm

giảm chậm lại cho đến khi đường cong sấy nằm ngang so với trục hoành đây chính là

giai đoạn giảm tốc.

+ Ở giai đoạn đẳng tốc độ ẩm giảm nhanh vì sự chệnh lệch giữa áp suất bề mặt vật liệu

và áp suất không khí là rất lớp nên hơi nước ở bề mặt vật liệu đi ra không khí nhanh.

( Pvật liệu >> Pkk )

Nhóm 1 T 4ổ


+ Ở giai đoạn giảm tốc độ ẩm giảm khá chậm vì áp suất lúc này chênh lệch nhau

không cao và cho tới khi độ ẩm đạt giá trị min thì lúc đó N=0 ( đồ thị là đường thẳng

nằm ngang

so với trục hoành) ( Pvật liệu gần bằng Pkk ).

+ Ứng dụng : Ứng dụng của quá trình sấy là rất nhiều. quá trình sấy dùng để làm giảm

hàm lượng nước ( giảm hàm ẩm) trong vật liệu giúp vật liệu có thời gian sử dụng lâu

hơn và tạo thêm sự đa dạng cho vật liệu hay sản phẩm.

VD: sấy cà phê , sấy chuối , sấy ngô…….

Nhóm 1 T 4ổ

th kĩ thuật thực phẩm

Documents