Giáo trình Máy và quá trình thiết bị (Phần 1)
Tóm tắt Giáo trình Máy và quá trình thiết bị (Phần 1): ...hí nghiệm. VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1. Quá trình thiết bị tập 3 – Truyền khối (chư ơng 5 và chư ơng 7) Võ Văn Bang & Vũ Bá Minh, ĐHBK.TP.HCM 1997. 2.Sổ tay quá trình và thiết bị tập 1 và tập 2, ĐHBK Hà nội ,1980. Bình Chư ùa Nhập Liệu Bơm Nhập Liệu Nồi Đun Điện T...a là tỉ số Pr/Prt = 1. C – hệ số phụ thuộc vào Re. Có thể chọn C theo bảng 3: l – hệ số phụ thuộc tỷ lệ l/d khi Re < 10.000, l cho trong bảng 4 Gr – chuẩn số Grashop 2μ βΔt2ρ3tdgdGr Với: - hệ số giản nở thể tích t – hiệu nhiệt độ giư õa thành ống và ... fcư = fck (7) Với tùy thuộc vào vận tốc khối lư ợng của dòng lỏng L (Kg/m2s). Leva đề nghị ảnh hư ởng của L lên như sau: = 10L (8) hay log = L (9) Với tùy thuộc loại, kích thư ớc, cách thư ùc đặt vật chêm và mư ùc độ của L. Thí dụ với vật chêm vò...
5 3 4 5 6 8 10 C 1,9 2,2 3,3 3,8 4,4 6 10,3 15,5 19,5 27 33 Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 15 Baûng 4: caùc giaù trò cuûa l theo tyû soá l/d l/d 1 2 5 10 15 29 30 40 50 l 1,9 1,7 1,44 1,28 1,18 1,13 1,05 1,02 1 Sau khi coù chuaån soá Nu ta tìm 1, 2 theo coâng thö ùc: λ tdαdNu vôùi: - heä soá daãn nhieät cuûa lö u chaát b5 - Laäp baûng keát quûa tính Kl* vaø Kl theo cheá ñoä chaûy tö ø ñoù suy ra sai soá giö õa Kl* vaø Kl. b6 - Dö ïng ñoà thò Kl*, Kl theo Re VI. BAØN LUAÄN Sau khi tính toaùn vaø dö ïng caùc ñoà thò, sinh vieân tö ï ñö a ra nhö õng nhaän xeùt, ñaùnh giaù vaø baøn luaän veà keát quaû thí nghieäm theo caùc noäi dung sau: Toån thaát nhieät coù ñaùng keå khoâng. Taïi sao. Nguyeân nhaân gaây ra sai soá trong luùc laøm thí nghieäm, aûnh hö ôûng cuûa sai soá ñeán keát quûa tính toaùn. Bieän phaùp khaéc phuïc. Giaûi thích sö ï khaùc nhau giö õa Kl* vaø Kl. Ñö a ra moät vaøi ö ùng duïng moâ hình thí nghieäm trong thö ïc teá. 7. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO: 1. Hö ôùng Daãn Thí Nghieäm Quaù Trình vaø Thieát Bò – Trö ôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Thaønh Phoá Hoà Chí Minh. 2. Soå Tay Taäp II Quaù Trình Vaø Thieát Bò Coâng Ngheä Hoùa Chaát – NXB Khoa Hoïc vaø Kyõ Thuaät. Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 16 BAØI 3. THAÙP ÑEÄM I. MUÏC ÑÍCH THÍ NGHIEÄM: - Khaûo saùt ñaëc tính ñoäng lö ïc hoïc lö u chaát vaø khaû naêng hoaït ñoäng cuûa thaùp ñeäm baèng caùch xaùc ñònh: - AÛnh hö ôûng cuûa vaän toác khí vaø loûng leân ñoä giaûm aùp suaát cuûa doøng khí qua coät. - Sö ï bieán ñoåi cuûa heä soá ma saùt fck trong coät theo chuaån soá Reynolds Rec cuûa doøng khí vaø suy ra caùc heä thö ùc thö ïc nghieäm. - Sö ï bieán ñoåi cuûa thö øa soá lieân heä giö õa ñoä giaûm aùp cuûa doøng khí khi coät khoâ vaø khi coät ö ôùt vôùi vaän toác doøng loûng. II. LYÙ THUYEÁT THÍ NGHIEÄM: 1. Caáu taïo: Thaùp ñeäm laø moät thaùp hình truï goàm nhieàu ñoaïn noái vôùi nhau baèng maët bích hay haøn. Vaät ñeäm ñö ôïc ñoå ñaày trong thaùp theo moät trong hai phö ông phaùp: xeáp ngaãu nhieân hay xeáp thö ù tö ï. Vaät ñeäm sö û duïng goàm nhieàu loaïi khaùc nhau, phoå bieán nhaát laø moät trong soá caùc vaät loaïi sau: Voøng Raschig: hình truï roãng baèng sö ù, kim loaïi hoaëc nhö ïa. Vaät ñeäm hình yeân ngö ïa Vaät ñeäm voøng xoaén Yeâu caàu chung cuûa caùc loaïi vaät ñeäm laø phaûi coù dieän tích beà maët rieâng lôùn (m2/m3 taàng ñeäm), ngoaøi ra ñoä roãng (hay theå tích tö ï do, m3/m3 taàng ñeäm) lôùn ñeå giaûm trôû lö ïc pha khí. Vaät lieäu cheá taïo phaûi coù khoái lö ôïng rieâng nhoû vaø beàn hoùa hoïc 2. Söï chuyeån ñoäng cuûa löu chaát qua thaùp ñeäm: Khi chaát loûng chueån ñoäng tö ø treân xuoáng vaø pha khí chuyeån ñoäng tö ø dö ôùi coù theå xaûy ra 4 cheá ñoä thuûy lö ïc sau: cheá ñoä maøng, cheá ñoä treo, cheá ñoä nhuõ tö ông vaø cheá ñoä keùo theo. Trong ba cheá ñoä chaûy maøng, treo vaø nhuõ tö ông thì pha khí laø pha lieân tuïc chieám taát caû khoâng gian coøn laïi trong thaùp coøn chaát loûng chaûy theo beà maët ñeäm vaø laø pha phaân taùn. Ôû cheá ñoä keùo theo (hay cheá ñoä suûi boït thì pha loûng chieám toaøn boä theå tích tö ï do vaø nhö vaäy pha loûng laø pha lieân tuïc coøn pha khí laø pha phaân taùn. Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 17 Ñoä giaûm aùp khi coät khoâ: Ñoä giaûm aùp Pc cuûa doøng khí qua thaùp ñeäm phuï thuoäc vaøo vaän toác khoái lö ôïng G cuûa khí khi coät khoâ (khoâng coù doøng loûng chaûy ngö ôïc chieàu). Khi doøng khí chuyeån ñoäng trong caùc khoaûng troáng giö õa caùc vaät ñeäm taêng daàn vaän toác thì ñoä giaûm aùp cuõng taêng theo, sö ï gia taêng naøy theo luõy thö øa tö ø 1,8 ñeán 2 cuûa vaän toác doøng khí: Pc ~ Gn (Vôùi n = 1,8 2) (1) Neáu chia hai veáphö ông trình (1) cho chieàu cao coät ñeäm Z vaø laáy logarit hai veá ta ñö ôïc: lg Pc/Z = nlgG – lgZ Ñaây laø phö ông trình ñö ôøng thaúng coù heä soá goùc n Ñoä giaûm aùp khi coät öôùt: Khi coù doøng loûng chaûy ngö ôïc chieàu, caùc khoaûng troáng bò thu nhoû laïi vaø doøng khí di chuyeån khoù khaên hôn vì moät phaàn theå tích tö ï do bò lö ôïng chaát loûng chieám cö ù. Trong giai ñoaïn ñaàu (dö ôùi ñieåm A), lö ôïng chaát loûng bò giö õ laïi trong thaùp laø khoâng ñoåi theo toác ñoä khí maëc daàu lö ôïng chaát loûng naøy taêng theo suaát lö ôïng pha loûng. Trong vuøng giö õa A vaø B, lö ôïng chaát loûng bò giö õ laïi trong thaùp taêng nhanh theo toác ñoä khí, caùc choå troáng trong thaùp nhoû daàn vaø ñoä giaûm aùp cuûa pha khí taêng nhanh. Vuøng naøy goïi laø vuøng gia troïng, ñieåm B goïi laø ñieåm gia troïng. Taïi B, neáu tieáp tuïc taêng toác ñoä pha khí (ö ùng vôùi moät suaát lö ôïng pha loûng khoâng ñoåi) thì seõ coù hieän tö ôïng pha khí suûi boït qua lôùp chaát loûng taïi beà maët lôùp vaät ñeäm vaø taïo ra sö ï ñaûo pha tö ø pha khí (lieân tuïc) – pha loûng (phaân taùn) thaønh pha khí (phaân taùn) – pha loûng (lieân tuïc) . Luùc ñoù hieän tö ôïng pha khí loâi cuoán chaát loûng taêng maïnh vaø thaùp ôû traïng thaùi ngaäp luït, ñoä giaûm aùp cuûa pha khí taêng raát nhanh. Ñieåm baét ñaàu vuøng ngaäp luït thö ôøng ñö ôïc xaùc ñònh baèng sö ï thay ñoåi heä soá goùc cuûa ñö ôøng bieåu dieãn. Trong thö ïc teá thaùp thö ôøng ñö ôïc vaän haønh trong vuøng gia troïng, gaàn ñieåm ngaäp luït. Sö ï phuï thuoäc giö õa cö ôøng ñoä chuyeån khoái vaø vaän toác khí A- Ñieåm haõm B- Ñieåm treo C- Ñieåm ñaûo pha D- Ñieåm saëc OA- Cheá ñoä maøng AB- Cheá ñoä treo BC-Cheá ñoä nhuõ tö ông CD- Cheá ñoä keùo theo Wy0 B C D A Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 18 Hình 1: AÛnh hö ôûng cuûa G vaø L ñoái vôùi ñoä giaûm aùp Pc cuûa pha khí trong thaùp ñeäm ngaãu nhieân. III. THÖØA SOÁ MA SAÙT FCK THEO REC KHI COÄT KHOÂ: Shilton vaø Colburn ñö a ra moät heä thö ùc lieân heä giö õa ñoä giaûm aùp cuûa doøng khí qua coät cheâm khoâ vôùi vaän toác khoái lö ôïng cuûa doøng khí qua coät: Pck = 2fck G 2 G Z Dp p w , N m2 (2) Trong ñoù: Z: chieàu cao phaàn cheâm, m. G: vaän toác khoái lö ôïng doøng khí qua coät, Kg/m2.s. Dp: kích thö ôùc ñaëc trö ng cuûa vaät cheâm, m. p: heä soá ñieàu chænh duøng cho vaät cheâm roãng (nhö voøng sö ù, Raschig...) thay vì caùc vaät cheâm ñaëc. w: heä soá ñieàu chænh aûnh hö ôûng cuûa thaønh coät leân ñoä xoáp cuûa taàng cheâm. Sherwood toång hôïp keát quaû cuûa moät soá nghieân cö ùu vaø ñö a ra trò soá sau cho voøng sö ù 12,7mm: p = 0,35 w = 1,0 Tuy nhieân Zhavoronkov ñeà nghò moät heä thö ùc khaùc khaù ñuùng hôn vì ñaõ ñö a ñö ôïc trò soá ñoä xoáp cuûa taàng cheâm vaøo heä thö ùc: Pck = 2fck G 2 G Z De (3) Trong ñoù: De : ñö ôøng kính tö ông ñö ông cuûa vaät cheâm, m De = 4/a : ñoä roãng hay ñoä xoáp (khoâng thö ù nguyeân). a: dieän tích beà maët rieâng cuûa vaät cheâm, m2/m3. Thö øa soá ma saùt fck laø haøm soá theo chuaån soá Re vôùi Re ñö ôïc ñònh nghóa: Rec = G De = 4G a (4) Trong ñoù: - ñoä nhôùt cuûa doøng khí, Kg/m.s. B L = 0 L1L2L3 A logG log(Pc/Z) Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 19 Zhavoronkov ñaõ xaùc ñònh ñö ôïc khi doøng khí chuyeån tö ø cheá ñoä chaûy taàng sang chaûy roái ö ùng vôùi trò soá Rec = 50. Trong vuøng chaûy roái 50 < Re < 7000 vôùi coät cheâm ngaãu nhieân thì 0,2Re 3,8 ckf Trong vuøng chaûy doøng Re < 50 thì heä soá ma saùt coù theå tính theo coâng thö ùc: Re 140 ckf Tuy nhieân caùc heä thö ùc toång quaùt treân khoâng ñö ôïc chính xaùc laém vì khoâng keå ñö ôïc toaøn boä aûnh hö ôûng cuûa hình daïng vaät cheâm. IV. ÑOÄ GIAÛM AÙP PCÖ KHI COÄT ÖÔÙT: Sö ï lieân heä giö õa ñoä giaûm aùp khoâPck vaø ö ôùt Pcö coù theå vieát nhö sau: Pcö = Pck (6) Do ñoù coù theå dö ïkieán: fcö = fck (7) Vôùi tuøy thuoäc vaøo vaän toác khoái lö ôïng cuûa doøng loûng L (Kg/m2s). Leva ñeà nghò aûnh hö ôûng cuûa L leân nhö sau: = 10L (8) hay log = L (9) Vôùi tuøy thuoäc loaïi, kích thö ôùc, caùch thö ùc ñaët vaät cheâm vaø mö ùc ñoä cuûa L. Thí duï vôùi vaät cheâm voøng Raschig 12,7mm, cheâm ngaãu nhieân, ñoä xoáp = 0,586, L tö ø 0,39 ñeán 11,7 Kg/m2.s vaø trong vuøng dö ôùi ñieåm gia troïng: = 0,84. V. ÑIEÅM LUÏT CUÛA COÄT CHEÂM: Khi coät cheâm luït, goïi trò soá G tö ông ö ùng vôùi ñieåm naøy laø G*, caùc doøng chaûy khoâng coøn ñeàu ñaën, aùp suaát dao ñoäng maïnh; hieän tö ôïng naøy baát lôïi cho sö ï hoaït ñoäng cuûa coät. Zhavoronkov keát luaän raèng ñieåm luït xaûy khi coù moät sö ï lieân heä nhaát ñònh giö õa hai nhoùm soá sau (rieâng cho moãi coät): 1 = fck.a3 v2 2g G L () 0,2 (10) 2 = L G G L (11) Trong ñoù fck: ñö ôïc tính tö ø heä thö ùc lieân laïc vôùi Rec. v: vaän toác daøi cuûa khí ngay trö ôùc khi vaøo coät cheâm. 1: ñoä nhôùt tö ông ñoái cuûa chaát loûng so vôùi nö ôùc 1 = loûng/ nö ôùc = 1 neáu chaát loûng laø nö ôùc. Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 20 Do ñoù sö ï lieân heä giö õa 1 vaø2 treân giaûn ñoà log - log seõ xaùc ñònh moät bieåu ñoà luït cuûa coät, phaân ñònh giôùi haïn hoaït ñoäng cuûa coät ôû dö ôùi ñö ôøng naøy. Hình 2: Bieåu ñoà luït cuûa coät cheâm VI. PHÖÔNG PHAÙP THÍ NGHIEÄM: Trö ôùc khi thí nghieäm, môû hoaøn toaøn hai van VK1 vaø van VL2 , caùc van coøn laïi ñeàu ñoùng. Môû bôm loûng BL ñoàng thôøi môû van VL3 ñeå cho nö ôùc vaøo 2/3 oáng chæ mö ïc chaát loûng baèng caùch ñieàu chænh van VL4 . Baäc bôm khí BK , môû tö ø tö ø van VK2 vaø ñoùng tö ø tö ø van VK1 ñeå taêng lö ôïng khí vaøo thaùp nhaèm thoåi heát lö ôïng nö ôùc coøn ñoïng trong caùc khe cuûa vaät ñeäm. Sau khoaûng thôøi gian 5 phuùt, môû van VK1 vaø ñoùng van VK2 chuaån bò laøm thí nghieäm khi coät khoâ. Ño ñoä giaûm aùp khi coät khoâ: Môû daàn van VK2 ñeå taêng lö ôïng khí qua coät. Ñoïc 6 giaù tròPck treân aùp keá chö õ U theo cm coät nö ôùc ö ùng vôùi 6 trò soá G ôû ñieàu kieän oån ñònh sau ñoù Ñoùng laïi van VK2 laïi. Ño ñoä giaûm aùp cuûa doøng khí khi coät ö ôùt: Baäc bôm loûng BL , ñieàu chænh van VL3 ñeå giö õ lö u lö ôïng loûng khoâng ñoåi qua lö u lö ôïng keá vaøo coät. Môû van thaùo VL4 vaø VL5 neáu caàn sao cho vaãn duy trì mö ïc nö ôùc trong oáng chæ mö ïc chaát loûng laø 2/3. Taêng daàn lö u lö ôïng khí G vaø ñoïc Pcö theo cm coät nö ôùc taïi aùp keá chö õ U tö ông tö ï nhö laøm thí nghieäm coät khoâ. Laëp laïi 5 giaù trò khaùc nhau cuûa L. Taét bôm BL trö ôùc roài taét bôm Bk sau ñeå traùnh nö ôùc traøn vaøo ñö ôøng oáng daãn khí. VII. PHUÙC TRÌNH: 1. Keát quûa: Ghi laïi caùc keát quaû ño vaø tính toaùn trình baøy theo caùc baûng sau: G, kg/s.m2 Pck/Z , N/m2/m fck Reck log2 log1 Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 21 kg/s.m2 Pck/Z , N/m2/m fcö Recö 2. Ñoà thò: 1. log(Pck/Z) theo logG vaø log(Pcö /Z) theo logG 2. logfck theo logRe 3. log theo L (taïi vaøi trò soá cuûa G dö ôùi ñieåm gia troïng) 3. Baøn luaän: Aûnh hö ôûng cuûa G leân ñoä giaûm aùp khi coät khoâ vaø khi coät ö ôùt Muïc ñích vaø caùch sö û duïng giaûn ñoà f theo Re Sö ï lieân heä giö õa caùc ñoái tö ôïng khaûo saùt coù theo nhö dö ï ñoaùn khoâng, neáu khoâng giaûi thích lyù do. Neâu vaøi ö ùng duïng cuûa moâ hình trong thö ïc teá. VIII. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1. Voõ Vaên Bang – Vuõ Baù Minh - Truyeàn Khoái Taäp 3 – Trö ôøng Ñaïi Hoïc Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh. 2. Taøi lieäu thí nghieäm qt & tb trö ôøng ñaïi hoïc kyõ. 3. Traàn xoa, Nguyeãn Troïng Khuoân, Hoà Leâ Vieân - Soå tay quaù trình vaø thieát bò coâng ngheä hoùa chaát – nxb khoa hoïc vaø kyõ thuaät Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 22 2 VL3 1 VL2 VL4 4 3 5 1- Bôm loûng 2- Thuøng chö ùa 3- Coät chö ùa nö ôùc 4- Lö u lö ôïng keá loûng 5- Coät chö ùa ñeäm 6- AÙp keá chö õ U 7- OÁng chæ mö ïc chaát loûng 8- Lö u lö ôïng keá khí 9- Quaït thoåi khí SÔ ÑOÀ HEÄ THOÁNG THAÙP ÑEÄM 7 VL5 VK1 9 V8 8 6 Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 23 BAØI 4. SAÁY ÑOÁI LÖU I. MUÏC ÑÍCH THÍ NGHIEÄM : Khaûo saùt quaù trình saáy ñoái lö u vaät lieäu laø giaáy loïc trong thieát bò saáy baèng khoâng khí ñö ôïc nung noùng nhaèm : Xaùc ñònh ñö ôøng cong saáy W = f (T). Xaùc ñònh ñö ôøng cong toác ñoä saáy dW dT f W ( ) . II. LYÙ THUYEÁT THÍ NGHIEÄM : 1.Khaùi nieäm, phaân loaïi & ñaëc ñieåm cuûa quaù trình saáy : Saáy laø quaù trình taùch aåm ra khoûi vaät lieäu baèng phö ông phaùp nhieät, keát quaû cuûa quaù trình saáy laø haøm lö ôïng chaát khoâ trong vaät lieäu taêng leân. Nguyeân taéc cuûa quaù trình saáy laø cung caáp naêng lö ôïng nhieät bieán ñoåi traïng thaùi pha cuûa loûng trong vaät lieäu thaønh hôi. Saáy laø moät quaù trình phö ùc taïp, ñieån hình veà quaù trình khoâng thuaän nghòch vaø khoâng oån ñònh. Trong ñoù haøm aåm cuûa vaät lieäu bieán ñoåi theo caû khoâng gian vaø thôøi gian maø baûn thaân quaù trình tö ïtieán daàn tôùi traïng thaùi caân baèng. Quaù trình saáy xaûy ra ñoàng thôøi 4 quaù trình: Truyeàn nhieät cho vaät lieäu, chuyeån pha tö ø loûng sang hôi, taùch aåm vaøo moâi trö ôøng xung quanh, daãn aåm trong loøng vaät lieäu. Aåm trong vaät lieäu toàn taïi ôû caùc traïng thaùi : lieân keát hoùa hoïc, lieân keát hoùa lyù vaø lieân keát cô lyù. Saáy chæ taùch ñö ôïc toaøn boä aåm lieân keát vaät lyù, moät phaàn aåm lieân keát hoùa lyù vaø khoâng taùch ñö ôïc aåm lieân keát hoùa hoïc. Phaàn aåm trong vaät lieäu taùch ñö ôïc khi saáy goïi laø aåm tö ï do, phaàn khoâng taùch ñö ôïc goïi laø aåm lieân keát. 2. Caùc giai ñoaïn saáy : Phaân tích ñö ôøng cong saáy vaø ñö ôøng cong toác ñoä saáy cho ta thaáy quaù trình A A ' B C D E X = k g a åm /k g v a ät li e äu k h o â x * o = t h ô øi g i a n h Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 24 saáy noùi chung dieãn ra theo 3 giai ñoaïn : giai ñoaïn ñoát noùng, giai ñoaïn ñaúng toác vaø giai ñoaïn giaûm toác. Tuy nhieân ñoái vôùi ña soá vaät lieäu aåm thì quaù trình saáy ñoái lö u dieãn ra theo 2 giai ñoaïn chuû yeáu : giai ñoaïn ñaúng toác vaø giai ñoaïn giaûm toác. Giai ñoaïn ñoát noùng vaät lieäu : Neáu ban ñaàu nhieät ñoä cuûa vaät lieäu thaáp hôn nhieät ñoä bay hôi ñoaïn nhieät cuûa khoâng khí thì trong giai ñoaïn ñoát noùng, nhieät ñoä cuûa vaät lieäu taêng leân. Trong giai ñoaïn naøy haøm aåm cuûa vaät lieäu thay ñoåi raát chaäm vaøthôøi gian dieãn tieán nhanh, keát thuùc giai ñoaïn naøy, nhieät ñoä cuûa vaät lieäu ñaït ñeán nhieät ñoä baàu ö ôùt cuûa khoâng khí. Neáu vaät lieäu coù ñoäï daøy nhoû vaø quaù trình saáy laø ñoái lö u thì thôøi gian naøy khoâng ñaùng keå. Giai ñoaïn saáy ñaúng toác : Sau giai ñoaïn ñoát noùng, haøm aåm cuûa vaät lieäu giaûm tuyeán tính theo thôøi gian (ñoaïn thaúng treân ñö ôøng cong saáy hay ñoaïn naèm ngang treân ñö ôøng cong toác ñoä saáy). Neáu goïi sö ï giaûm haøm aåm cuûa vaät lieäu trong moät ñôn vò thôøi gian laø toác ñoä saáy dW d thì trong giai ñoaïn naøy dW d = const neân ñö ôïc goïi laø giai ñoaïn saáy ñaúng toác, giai ñoaïn saáy ñaúng toác keùo daøi cho ñeán thôøi ñieåm maø haøm aåm cuûa vaät lieäu ñaït giaù trò Wk naøo ñaáy thì keát thuùc, Wk ñöôïc goïi laø ñoä aåm tôùi haïn cuûa vaät lieäu. Thôøi gian saáy trong giai ñoaïn ñaúng toác : 1 1 W W N kqu (h) (1) Trong ñoù : W1 : Ñoä aåm ban ñaàu cuûa vaät lieäu (%). Wkqu : Ñoä aåm tôùi haïn qui ö ôùc (%). N : Toác ñoä saáy trong giai ñoaïn ñaúng toác (%/h). Giai ñoaïn saáy giaûm toác : Khi ñoä aåm cuûa vaät lieäu ñaït giaù trò tôùi haïn Wk thì toác ñoä saáy baét ñaàu giaûm daàn vaø ñö ôøng cong saáy chuyeån tö ø ñö ôøng thaúng sang ñö ôøng cong tieäm caän daàn ñeán ñoä aåm caân baèng cuûa vaät lieäu trong ñieàu kieän cuûa quaù trình saáy. Khi ñoä aåm cuûa vaät lieäu ñaït ñeán giaù trò caân baèng Wc thì haøm aåm cuûa vaät lieäu khoâng giaûm nö õa vaø toác ñoä saáy baèng 0. Quaù trình saáy keát thuùc. Toác ñoä saáy trong giai ñoaïn naøy thay ñoåi theo caùc qui luaät khaùc nhau tuøy thuoäc tính chaát vaø daïng vaät lieäu. Trong giai ñoaïn naøy Jm const, m, q bieán thieân vaø phuï thuoäc vaøo haøm aåm vaø nhieät ñoä beà maët vaät lieäu. Ñeå deã daøng cho vieäc tính toaùn, ngö ôøi ta thay caùc daïng ñö ôøng cong phö ùc taïp cuûa toác ñoä saáy baèng ñö ôøng thaúng vaø phaûi ñaûm baûo sao cho vieäc thay theá naøy coù sai soá beù nhaát, khi naøy giaù trò ñoä aåm tôùi haïn seõ dòch chuyeån veà ñieåm tôùi haïn qui ö ôùc Kqö vôùi ñoäaåm tôùi haïn qui ö ôùc Wkqö . Wkqö laø giao ñieåm giö õa ñö ôøng ñaúng toác N vaø ñö ôøng thaúng giaûm toác. a) Toác ñoä saáy trong giai ñoaïn giaûm toác : dW d K W Wc ( ) (2) Daáu (-) chæ toác ñoä saáy giaûm daàn. Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 25 K goïi laø heä soá saáy, phuï thuoäc vaøo cheá ñoä saáy (toác ñoä saáy ñaúng toác N) vaø tính chaát cuûa vaät lieäu (1/h). K laø heä soá goùc cuûa ñö ôøng thaûng giaûm toác vaø ñö ôïc tính : K N W Wkqö c (3) b) Thôøi gian saáy trong giai ñoaïn giaûm toác : 2 2 2 1 W W N W W W W K W W W W kqö c kqö c c kqö c c . ln . ln (h) (4) Trong ñoù W2 laø ñoä aåm sau cuøng cuûa vaät lieäu saáy (W2 < Wc). I. MOÂ HÌNH THÍ NGHIEÄM: 1. Thieát bò: Heä thoáng thieát bò saáy ñö ôïc trang bò calorife ñoát baèng ñieän trôû. Nhieät ñoä khoâng khí oån ñònh nhôø boä ñieàu chænh tö ï ñoäng. Lö ôïng aåm taùch ra tö ø vaät lieäu ñö ôïc ghi nhaän baèng heä thoáng caân ñaët phía treân. thay ñoåi lö ôïng khoâng khí baèng hai cö ûa thoâng gioù vaø moät cö ûa hoaøn lö u. 2. Duïng cuï vaø vaät lieäu: - Ñoàng hoà ñeå ño thôøi gian. - 3 taám giaáy loïc, moãi taám ñö ôïc gheùp tö ø 4 tôø giaáy loïc. Moãi taám coù kích thö ôùc 200 x300 x 0.001 (mm). Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 26 II. TIEÁN HAØNH THÍ NGHIEÄM: - Ñem caân giaáy loïc ñeå xaùc ñònh G0, sau ñoù laøm aåm ñeàu. - Kieåm tra thieát bò saáy: ñoå nuôùc vaøo choã ño nhieät ñoä baàu ö ôùt. - Baät coâng taéc toång, baät coâng taéc quaït (chôø moät phuùt cho phoøng saáy khoâ), aán nuùt caøi ñaët nhieät ñoä saáy, baät coâng taéc ñieän trôû ñeå gia nhieät. - Khi nhieät ñoä phoøng saáy ñaït nhieät ñoä mong muoán, môû cö ûa phoøng saáy, ñaët nheï nhaøng caùc tôø giaáy loïc leân giaù ñôõ, ghi nhaän giaù trò caân. - Ghi nhaän caùc giaù trò: chæ soá caân, nhieät ñoä baàu khoâ, nhieät ñoä baàu ö ôùt trong phoøng saáy sau moãi thôøi gian 5 phuùt. - Tieán haønh thí nghieäm ôû caùc nhieät ñoä 400C, 500C, 600C, 700C. - Ñoái vôùi moãi thí nghieäm thì ñoä aåm ban ñaàu W1 phaûi baèng nhau. III. TÍNH TOAÙN: 1. Caùc thoâng soá ban ñaàu: Khoái lö ôïng giaáy loïc khoâ tuyeät ñoái : G0 (g). Ñoä aåm cuûa giaáy loïc : (%)100. 0 0 G GG W ii Gi laø khoái lö ôïng vaät lieäu theo thôøi gian (g). 2. Ñöôøng cong toác ñoä saáy: - Veõ ñoà thò ñö ôøng cong saáy W = f(t) - Dö ïng ñö ôøng cong toác ñoä saáy baèng caùch laáy vi phaân ñö ôøng cong saáy. Tö ø ñieåm I treân ñö ôøng cong saáy veõ tieáp tuyeán vôùi ñö ôøng cong taïi I, giaù trò heä soá goùc cuûa tieáp tuyeán laø giaù trò toác ñoä saáy. (Tieáp tuyeán caêt truïc tung taïi K, truïc hoaønh taïi H) IV. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO. 1. Hoaøng Vaên Chö ôùc. Kyõ thuaät saáy. Nhaø xuaát baûn khoa hoïc vaø kyõ thuaät. Haø noäi 1999 2. Soå tay quaù trình vaø thieát bò coâng ngheä hoùa hoïc. Nhaø xuaát baûn khoa hoïc vaø kyõ thuaät. Haø noäi 1982 3. Nguyeãn Vaên Luïa. Kyõ thuaät saáy vaät lieäu. Trö ôøng ñaïi hoïc baùch khoa thaønh phoá Hoà Chí Minh. 4. Ñoã Troïng Ñaøi, Nguyeãn Troïng Khuoâng, Traàn Quang Thaûo, Voõ Thò Nhoïc Tö ôi, Traàn Xoa. Cô sôû quaù trình vaø thieát bò coâng ngheä hoùa hoïc. Taäp 2. NXB ñaïi hoïc vaø trung hoïc chuyeân nghieäp. Haø Noäi 1974 Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 27 1 Th ie át b ò s aáy 2 C al or ife r 3 Q ua ït 4 C aân 5 B uo àng sa áy 6 B aûn g ñi eàu k hi eån 7 C öûa h uùt k hí 8 C öûa x aû kh í 1 2 4 65 7 8 3
File đính kèm:
- giao_trinh_may_va_qua_trinh_thiet_bi_phan_1.pdf