báo cáo thí nghiêm 6

50
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:

Upload: tran-nhat-tan

Post on 27-Jun-2015

2.487 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Báo cáo thí nghiêm 6

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA - VŨNG TÀU

KHOA HÓA HOC ¿ CÔNG NGHỆ THƯC PHẨM

-----oOo-----

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

QUÁ TRÌNH THIẾT BỊGIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: DƯƠNG KHẮC HỒNG

SINH VIỂN:

LỚP: DH11H1

MSSV:

Vũng Tàu, Ngày 31 tháng 5 năm 2014

Page 2: Báo cáo thí nghiêm 6

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.

- 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.

1. CHẢY TẦNGThể tích chất lỏng ( nước ) V =1000 ml =1.10−3(m3)

Thời gian đo lần 1t 1 = 202,57 (s)

Thời gian đo lần 2

t 2 = 173,03( s)

Thời gian đo lần 3

t 3 = (s)

Thời gian đo trung bình

t tb =t1+t 2+ t3

3=202,57+173.03+168,23

3=181,27 (s )

Lưu lương dòng chảy

Q =Vttb

= 1.10−3

181,27=5,51.10−6(m3

s ) Tiết diện ống : S =π .d2

4=3,14.0,016

4=0,0126(m2)

Page 3: Báo cáo thí nghiêm 6

Vận tốc chất lỏng

W = QS = 5,51.10−6

0,0126 = 4,38.10−4 (m/s)

Re =W .dV

=4,38. 10−4 .0,0160,8.10−6 =8,76

2. CHẢY QUÁ ĐỘThể tích chất lỏng ( nước ) V =1000 ml =1.10−3(m3)

Thời gian đo lần 1t 1 = 97 (s)

Thời gian đo lần 2

t 2 = 89( s)

Thời gian đo lần 3

t 3 = 94(s)

Thời gian đo trung bình

t tb =t1+t 2+ t3

3=97+89+94

3=93(s)

Lưu lương dòng chảy

Q =Vttb

= 1.10−3

93=1,07.10−5(m3

s ) Tiết diện ống  S =π .d2

4=3,14.0,016

4=0,0126(m2)

Vận tốc chất lỏng

W = QS = 1,07.10−5

0,0126 = 8,49.10−4 (m/s)

Re =W .dV

=4,38. 10−4 .0,0160,8.10−6 =16,98

Page 4: Báo cáo thí nghiêm 6

3. CHẢY RỐIThể tích chất lỏng ( nước ) V =1000 ml =1.10−3(m3)

Thời gian đo lần 1t 1 = 11,98 (s)

Thời gian đo lần 2t 2 = 12,37( s)

Thời gian đo lần 3t 3 = 12, 04(s)

Thời gian đo trung bình

t tb =t1+t 2+ t3

3=11,98+12,37+12,04

3=12,13(s)

Lưu lương dòng chảy

Q =Vttb

= 1.10−3

12,13=8,24.10−5(m3

s )Vận tốc chất lỏng

W = QS = 8,24.10−5

0,0126 = 6,54.10−3 (m/s)

Re =W .dV

=6,54. 10−3 .0,0160,8. 10−6 =¿ 1,308.10−10

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 V (m3 ¿ T(s)1 900.10−6 9,382 900.10−6 9,26

Page 5: Báo cáo thí nghiêm 6

3 900.10−6 9,50Tbình 900.10−6 9,38

Lưu lượng dòng chảy: Q = VT = 900.10−6

9,38 = 9,595.10−5(m3

s )Diễn tích lỗ: S =π .d2

4 = π .¿¿

Đo mức nước ộn định: W 2= 0 , P1=P2

H =W 1

2

2.g→w1=√2gH=√2.9,8.0,48=3,0672(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→H 1

t 1 = 1'09 (s)t 2 =1'09 ( s) t 3 = 1'08 (s)

t tb =t1+t 2+ t3

3=1'09+1' 09+1'08

3=1' 086(s)

- d lỗ= 65mm = 65.10−3m- dmặt thoáng=19,5 cm=0,195m

S =π .d2

4 = π ¿¿ = 0,0298(m2)

w=√2gH=√2.9,8 .0,48 = 3,0672(m/s)

Theo lý thuyết vy phân biểu diễn quá trình chảy.

S0dH=SwdT→dt=S0dt

s .w=−0,0298.(0,48−0,285)

3,318.10−5.3,0672 = -57,1

Thời gian cần thiết để chất lỏng chảy hết đổ cao H.

Page 6: Báo cáo thí nghiêm 6

T = 1

S .√2g ∫H

0 s0

√H dH=2 s0√Hs .√2g

= 2.0,0298 .√0,48

3,318.10−5 .√2.9,8 = 281(s) ≈4 '685

Thời gian đê chất lỏng chảy từ H→H 1

T = 2 s0√Hs .√2g

- 2 s0√H1

s .√2 g =

2.0,0298 .√0,483,318.10−5 .√2.9,8

- 2.0,0298 .√0,2853,318.10−5 .√2.9,8

= 65 (s) ≈ 1'08

c. Tính chiều xa của dòng nước:Theo thực tế.

x(cm) 13 19 25 31 37 43 49y(cm 1 2,5 6 8 11 14 17,5

0 10 20 30 40 50 600

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20 đồ thị thực tế

Xi (cm)

Yi (c

m)

Page 7: Báo cáo thí nghiêm 6

Theo lý thuyết: y = g

2.W 02. xi

2

x i(cm) 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61y i (cm) 0,0025

50,0088

0,018

0,0325

0,05

0,07

0,096

0,0125

0,157

0,194

y1 =g

2.W 02. xi

2 = 9,8 .¿¿ = 2,55.10−3

10 20 30 40 50 60 700

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Đồ thị lý thuyết

Xi (cm)

Yi (c

m)

Page 8: Báo cáo thí nghiêm 6

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. Các sai số có thể măc phải trong thí nghiêm Reynold 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. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆMGiúp 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

II. Dụng cụ, hóa chất , cách tiến hành thí nghiệm1. Hóa chất: chè rắn( bán ngoài chợ)2. Dụng cụ:

Page 9: Báo cáo thí nghiêm 6

- Sợi chỉ khâu( dùng để buộc mẫu)- Bộ chưng cất( Soxhlet)- Cân phân tích- Tủ sấy

3. Cách tiến hành thí nghiệma. 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 SoxhletĐặt bình đun lên bếp bình cầu, trong bình cầu có chứa một lượng ½ bình.Lắp bình chiết khớp với miệng bình đunĐặt bao mẫu vào đáy bình chiết.Lắp ống sinh hàn vào bình chiếtĐặt phễu thủy tinh lên miệng ống sinh hànLắp hệ thống làm mát cho ống sinh hànCho nước chảy vào, kiểm tra hoạt động của ống sinh hàn

c. 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

III. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM- Lượng mẫu trước trích ly: m1= 2,505 gam- Lượng mẫu sau trích ly: m2= 1,422 gam

Page 10: Báo cáo thí nghiêm 6

- Lượng cấu tử cần tách: G=m1−m2 =2,505- 1,422 = 1,083 gam- Tỷ lệ cấu tử cần tách:G2= ( G/m1).100% = (1,083/2,505).100% = 43,23%

IV. TRẢ LỜI CÂU HỎI1. 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

Page 11: Báo cáo thí nghiêm 6

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

Page 12: Báo cáo thí nghiêm 6

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.

II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

- 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 = m(c ồn)

m (c ồn )+m(nướ c ) = 8

8+90 = 0,08.

Suy ra % mol = xf =

0,08M (C 2H 5OH )

0,08M (C2 H 5OH )

+ 1−0,08M (H 2O)

=

0,0846

0,0846

+1−0,08

18

= 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

Page 13: Báo cáo thí nghiêm 6

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.

Page 14: Báo cáo thí nghiêm 6

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. MỞ ĐẦU1. 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

II. 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.

III. 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.

Page 15: Báo cáo thí nghiêm 6

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

IV. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN1. Kết quả thí nghiệm

Sđ Sc Xđ

(%kl)

Xc

(%kl)

T P Phơi Wnước

ngưng

Nạp

liệu

lần 1

20,5

(ml)

7,5

(ml)

2 2,5 65 0C

0,2

at

4,2

at

5730

(ml)

I. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN.

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 )

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

22,5 ) = 2808

V. Bàn luận

Page 16: Báo cáo thí nghiêm 6

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 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.

VI. Trả lời câu hỏi1. 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 đặcDung 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

Page 17: Báo cáo thí nghiêm 6

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

II. Kết quả thí nghiệm

Bảng 1 Số liệu thô

Chế độ DIRECTQ ( Lưu lượng,

lít/phút)P (Áp suất,

bar)N (Công suất,

W)n (Số vòng quay,

vòng/phút)70 0.09 568 287068 0.099 562 286265 0.1 553 286760 0.122 535 287454 0.134 513 288049 0.142 500 287645 0.151 486 287439 0.162 474 287834 0.171 464 2884

Page 18: Báo cáo thí nghiêm 6

30 0.177 455 289125 0.184 446 290020 0.195 441 292815 0.201 431 293810 0.207 426 29385 0.211 420 2945

Đồ thị

0 10 20 30 40 50 60 70 800

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Đồ thị biểu diễn Q=f(P) ở chế độ direct

Q (Lưu lượng, lít/ph

P (á

p su

ất, b

ar)

Chế độ INVERTERQ (Lưu lượng,

lít/phút)P (Áp suất,

bar)U (Hiệu điện thế,

V)I (Cường độ dòng điện,

A) Cosᶲn (Số vòng quay,

vòng/phút)53 0.051 125.5 0.367 0.973 150358 0.063 135.8 0.393 0.982 165263 0.077 146 0.429 0.989 180169 0.092 156.7 0.467 0.996 194974 0.109 167.7 0.513 1 210278 0.127 178.6 0.563 0.997 224982 0.146 189.8 0.618 0.987 240087 0.167 201.7 0.677 0.961 255090 0.187 213.2 0.749 0.892 270195 0.211 223.9 0.823 0.878 2849

Page 19: Báo cáo thí nghiêm 6

400 420 440 460 480 500 520 540 560 5800

10

20

30

40

50

60

70

80Đồ thị biểu diễn N=f(Q) ở chế độ direct

N (Công suất, W)

Q (

lưu

lượ

ng,

lit/

ph

ut)

0 10 20 30 40 50 60 70 800

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Đồ thị biểu diễn Q=f(P) ở chế độ direct

Q (Lưu lượng, lít/ph

P (á

p su

ất, b

ar)

Page 20: Báo cáo thí nghiêm 6

50 55 60 65 70 75 80 85 90 950

500

1000

1500

2000

2500

3000

Đồ thị biểu diễn Q=f(n) ở chế độ inverter

Q (Lưu lượng, lít/phút)

n ( S

ố vò

ng q

uay,

vòn

g/ph

út)

20 40 60 80 100 120 140 160 1800

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Đồ thị biểu diễn N=f(Q) ở chế độ inverter

Q (lưu lượng, lit/phut)

N (

côn

g su

ất)

Page 21: Báo cáo thí nghiêm 6

0 100 200 300 400 500 6000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Đồ thị biểu diễn N=f(Q) ở 2 chế độ direct và inverter

N (Công suất, w)

Q (Lư

u lư

ợng,

lít/p

hut)

Bảng 2 Kết quả tính toán từ bảng 1

So sánh tiêu hao năng lượng

Q (m3/s) N (direct) N (inverter)Hiệu suất (η)

4.2 0.568 0.044814.08 0.562 0.05241

3.9 0.553 0.061953.6 0.535 0.07289

3.24 0.513 0.086032.94 0.5 0.10025

2.7 0.486 0.115772.34 0.474 0.131232.04 0.464 0.14244

1.8 0.455 0.161791.5 0.4461.2 0.4410.9 0.4310.6 0.4260.3 0.42

Page 22: Báo cáo thí nghiêm 6

III. Nhận xét và giải thích

Ở chế độ direct:

- 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) 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.

b) 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.

c) 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

Page 23: Báo cáo thí nghiêm 6

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

Page 24: Báo cáo thí nghiêm 6

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:

H ¿ = u2.C2 .cosα 2−u

1.C

1cosα 1

g = u2. . c2u−u1 . c1u

g

Trong đó:

u1, u2: vận tốc dòng lưu chất khi đi vào và đi ra bánh guồng;

C1, C2: vận tốc tuyệt đối của lưu chất đi vào và đi ra bánh guồng;

α 1, α 2: góc vào và ra của lưu chất ( góc giữa u và C);

C1u, C2u: 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.

Page 25: Báo cáo thí nghiêm 6

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 η 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.

Page 26: Báo cáo thí nghiêm 6

* 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

1. Xây dựng đường cong xấy và đường cong tốc độ sấy.2. 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.IV. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM1. Số liệu thô

Page 27: Báo cáo thí nghiêm 6

2. 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

- 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

(phút)

Khối lượng

G (g)T0 H0 T11 H11 T12 T2

0 64.1 29 87 29 93 44.6 30.8

5 58.6 29.4 87 29 95 47 36.7

Page 28: Báo cáo thí nghiêm 6

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

ở 55oC – không sử dụng máy tách ẩm Chế độ II

Thời gian

(phút)

Khối lượng

G (g)T0 H0 T11 H11 T12 T2

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

Thời gian

sấy (h)

Khối

lượng vật

liệu ẩm G1

(kg)

Độ ẩm

tương

đối của

vật liệu

Độ ẩm

tuyệt đối

của vật

liệu Uk1

dUk/dt

(%/h)

Pm

(mmHg

)

P

(mmHg

)

Thế

sấy

Page 29: Báo cáo thí nghiêm 6

U1 (%) (%)

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

Thời gian

sấy (h)

Khối

lượng vật

liệu ẩm G1

(kg)

Độ ẩm

tương

đối của

vật liệu

U2 (%)

Độ ẩm

tuyệt đối

của vật

liệu Uk2

(%)

dUk/dt

(%/h)

Pm

(mmHg

)

P

(mmHg

)

Thế

sấy

0.00 0.0641 64.36 180.58 0.00

0.08 0.0563 44.36 79.72 1210.22

0.17 0.0512 31.28 45.52 410.41

Page 30: Báo cáo thí nghiêm 6

0.25 0.0464 18.97 23.42 265.26

0.33 0.0395 1.28 1.30 265.43

ĐỒ THỊ

.000 .083 .167 .250 .333 .417 .500 .583 .000

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

Đường cong sấy chế độ I

Độ ẩm tương đối của vật liệu U1 (%)

T ( h )

U (

%)

Page 31: Báo cáo thí nghiêm 6

.000 .083 .167 .250 .333 .000

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

Đường cong sấy chế độ II

Độ ẩm tương đối của vật liệu U2 (%)

T( H )

U (

%)

.000

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

180.000

200.000.000

200.000

400.000

600.000

800.000

1000.000

1200.000

Đường cong tốc độ sấy chế độ I

Độ ẩm tuyệt đối của vật liệu Uk1 (%)

U ( % )

N

Page 32: Báo cáo thí nghiêm 6

.000

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

180.000

200.000.000

200.000

400.000

600.000

800.000

1000.000

1200.000

1400.000

Đường cong tốc độ sấy chế độ II

Độ ẩm tuyệt đối của vật liệu Uk2 (%)

U ( % )

N

Page 33: Báo cáo thí nghiêm 6

.000 .100 .200 .300 .400 .500 .600 .700 .000

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

Đường cong sấy 2 chế độ

Độ ẩm tương đối của vật liệu U1 (%)

Độ ẩm tương đối của vật liệu U2 (%)

T ( h)

U ( %

)

.000

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

180.000

200.000.000

200.000

400.000

600.000

800.000

1000.000

1200.000

1400.000

Đường cong tốc độ sấy 2 chế độ

Độ ẩm tuyệt đối của vật liệu Uk1 (%)

Độ ẩm tuyệt đối của vật liệu Uk2 (%)

U ( %)

N

Page 34: Báo cáo thí nghiêm 6

1 2 3 4 5 6 7 80

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

28.4

28.6

28.8

29

29.2

29.4

29.6

29.8

30

30.2

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ của nhiệt độ, độ ẩm theo thời gian

Thời gian (phút)Độ ẩm (%)Nhiệt độ (°C)

Thời gian

Độ ẩ

m (%

)

Nhiệ

t độ

(°C)

V. Trả lời câu hỏi

1. Đinh nghĩa quá trình sấy và sấy đối lưu?Quá trình sấy là quá trình tách ẩm ( chủ yếu là nước và hơi nước) ra

khỏi vật liệu sấy để thải vào môi trường. nhiệt được cung cấp cho vật liệu ẩm bằng dẩn nhiệt, đối lưu, bức xạ hoặc bằng năng lượng điện trường có tần số cao. ẩm có mặt trong vật liệu sấy nhận được năng lượng theo các phương thức kể trên tách khỏi vật liệu và dịch chuyển từ trong lòng vật liệu ra ngoài bề mặt, từ bề mặt vào môi trường xung quanh.

Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí => hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí 

Page 35: Báo cáo thí nghiêm 6

Sấy đối lưu: là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cấp nhiệt

cho ẩm bay hơi. Trong cả hai quá trình truyền nhiệt và truyền ẩm đều được

thực hiện bằng phương pháp đối lưu.

2. Thế nào là truyền nhiệt bằng phương pháp đối lưu?Truyền nhiệt bằng phương pháp đối lưu : sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí

3. Kể tên các phương pháp sấy đã học? dựa vào yếu tố nào mà phân loại các phương pháp sấy?Dựa vào phương pháp tạo ra đông lực của quá trình sấy có 2 phương pháp : sấy nóng và sấy lạnh

Sấy đối lưu Sấy bằng tia bức xạ Sấy bằng lò cao tầng Sấy lạnh Sấy chân không Sấy thăng hoa Sấy hồng ngoại Sấy vi song Sấy bằng dao động từ

4. Các quá trình xảy ra khi sấy vật liệu Giai đoạn đun nóng vật liệu : xảy ra nhanh với khoàng thời gian ngắn

không đáng kể. toàn bộ nhiệt do dòng tác nhân cấp dùng để đun nóng vật liệu từ nhiệt độ đầu lên nhiệt độ bầu ướt.

Giai đoạn sấy đẳng tốc: tốc độ khuếch tán ẩm từ trong lòng vật liệu ra bề mặt lớn hơn tốc độ bốc hơi ẩm từ bề mặt vật liệu, nên bề mặt vật liệu luôn bảo hòa ẩm.

Giai đoạn sấy giảm tốc: do đã bốc hơi hết ẩm bề mặt chỉ còn ẩm lien kết, nên bề mặt bốc hơi bị co hẹp lại dần và đi sâu vào trong lòng vật liệu

5. Một số nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ sấy1. Ảnh hưởng của nhiệt độ không khíTrong các điều kiện khác nhau không đổi như độ ẩm không khí, tốc độ

Page 36: Báo cáo thí nghiêm 6

gió…, việc nâng cao nhiệt độ sẽ làm tăng nhanh tốc độ làm khô do lượng nước trong nguyên liệu giảm xuống càng nhiều. Nhưng tăng nhiệt độ cũng ở giới hạn cho phép vì nhiệt độ làm khô cao sẽ làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm, dễ làm cho nguyên liệu bị chín và gây nên sự tạo màng cứng ở lớp bề ngoài cản trở tới sự chuyển động của nước từ lớp bên trong ra bề mặt ngoài. Nhưng với nhiệt độ làm khô quá thấp, dưới giới hạn cho phép thì quá trình làm khô sẽ chậm lại dẫn đến sự thối rữa, hủy hoại nguyên liệu. Nhiệt độ sấy thích hợp được xác định phụ thuộc vào độ dày bán thành phẩm, kết cấu tổ chức của thịt quả và đối với các nhân tố khác. Khi sấy ở những nhiệt độ khác nhau thì nguyên liệu có những biến đổi khác nhau ví dụ: nhiệt độ sản phẩm trong quá trnh sấy cao hơn 600C thì protein bị biến tính, nếu trên 900C thì fructaza bắt đầu caramen hóa các phản ứng tạo ra melanoidin tạo polyme cao phân tử có chứa N và không chứa N, có màu và mùi thơm xảy ra mạnh mẽ. Nếu nhiệt độ cao hơn nữa thì nguyên liệu có thể bị cháy làm mất giá trị dinh dưỡng và mất giá trị cảm quan của sản phẩm.Quá trình làm khô tiến triển, sự cân bằng của khuếch tán nội và khuếch tán ngoại bị phá vỡ, tốc độ khuếch tán ngoại lớn nhưng tốc độ khuếch tán nội thì chậm lại dẫn đến hiện tượng tạo vỏ cứng ảnh hưởng đến quá trình làm khô.

2. Ảnh  hưởng của tốc độ chuyển động không khíTốc độ chuyển động của không khí có ảnh hưởng lớn đến quá trình sấy, tốc độ gió quá lớn hoặc quá nhỏ đều không có lợi cho quá trình sấy. Vì tốc độ chuyển động của không khí quá lớn khó giữ nhiệt lượng trên nguyên liệu để cân bằng quá trnh sấy, còn tốc độ quá nhỏ sẽ làm cho quá trình sấy chậm lại. Vì vậy, cần phải có một tốc độ gió thích hợp, nhất là giai đoạn đầu của quá trình làm khô.Hướng gió cũng ảnh hưởng rất lớn đến quá trnh làm khô, khi hướng gió song song với bề mặt nguyên liệu thì tốc độ làm khô rất nhanh. Nếu hướng gió thổi tới nguyên liệu với góc 450 thì tốc độ làm khô tương đối chậm, còn thổi thẳng vuông góc với nguyên liệu thì tốc độ làm khô rất chậm.3. Ảnh  hưởng của độ ẩm tương đối của không khíĐộ ẩm tương đối của không khí cũng là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến quá trình làm khô, độ ẩm của không khí càng lớn quá trình làm khô sẽ chậm lại. Các nhà bác học Liên Xô và các nước khác đã chứng minh rằng: độ ẩm tương đối của không khí lớn hơn 65% thì quá trình sấy sẽ chậm lại rõ rệt,

Page 37: Báo cáo thí nghiêm 6

còn độ ẩm tương đối của không khí khoảng 80% trở lên thì quá trình làm khô sẽ dừng lại và bắt đầu xảy ra hiện tượng ngược lại, tức là nguyên liệu sẽ hút ẩm trở lại.Để cân bằng ẩm, khuếch tán nội phù hợp với khuếch tán ngoại và tránh hiện tượng tạo màng cứng, người ta áp dụng phương pháp làm khô gián đoạn tức là vừa sấy vừa ủ.Làm khô trong điều tự nhiên khó đạt được độ ẩm tương đối của không khí 50% đến 60% do nước ta khí hậu nhiệt đới thường có độ ẩm cao. Do đó, một trong những phương pháp để làm giảm độ ẩm của không khí có thể tiến hành làm lạnh để cho hơi nước ngưng tụ lại. Khi hạ thấp nhiệt độ của không khí dưới điểm sương hơi nước sẽ ngưng tụ, đồng thời hàm ẩm tuyệt đối của không khí cũng được hạ thấp. Như vậy để làm khô không khí người ta áp dụng phương pháp làm lạnh.

4. Ảnh  hưởng của kích thước nguyên liệuKích thước nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy. Nguyên liệu càng bé, càng mỏng thì tốc độ sấy càng nhanh, nhưng nếu nguyên liệu có kích thước quá bé và quá mỏng sẽ làm cho nguyên liệu bị cong, dễ gẫy vỡ.Trong những điều kiện giống nhau về chế độ sấy (nhiệt độ, áp suất khí quyển) thì tốc độ sấy tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt S và tỷ lệ  nghịch với chiều dày nguyên liệu δ.

Trong đó:S : diện tích bề mặt bay hơi của nguyên liệu.δ : chiều dày của nguyên liệu.B : hệ số bay hơi đặc trưng cho bề mặt nguyên liệu.5. Ảnh  hưởng của quá trình ủ ẩmQuá trình ủ ẩm nhằm mục đích là làm cho tốc độ khuếch tán nội và khuếch tán ngoại phù hợp nhau để làm tăng nhanh quá trình làm khô. Trong khi làm khô quá trnh ủ ẩm người ta gọi là làm khô gián đoạn.6. Ảnh  hưởng của bản thân nguyên liệuTùy vào bản thân nguyên liệu mà người ta chọn chế độ làm khô cho phù hợp, cần phải xét đến thành phần hóa học của nguyên liệu như: nước, lipit, protein, chất khoáng, Vitamin, kết cấu tổ chức thịt quả chắc hay lỏng lẻo...

6. Tác nhân sấy

Page 38: Báo cáo thí nghiêm 6

Không khí ẩm ( sử dụng rộng rãi) Khói lò ( dùng trong trường hợp sản phẩm không cần độ tinh khiết

cao) Điện trở

7. Đinh nghĩa nhiệt độ bầu ướt

Khi cho hơi nước bay hơi đoạn nhiệt vào không khí chưa bão hòa (I=const). Nhiệt độ của không khí sẽ giảm dần trong khi độ ẩm tương đối tăng lên. Tới trạng thái bão hoà ϕ = 100% quá trình bay hơi chấm dứt. Nhiệt độ ứng với trạng thái bão hoà cuối cùng này gọi là "nhiệt độ nhiệt độ nhiệt kế ướt "và ký hiệu là tư.Người ta gọi nhiệt độ nhiệt kế ướt là vì nó được xác định bằng nhiệt kế có bầu thấm ướt nước (hình 1-2).

Như vậy nhiệt độ nhiệt kế ướt của một trạng thái là nhiệt độ ứng với trạng thái bão hòa và có entanpi I bằng entanpi của trạng thái không khí đã cho. Giữa entanpi I và nhiệt độ nhiệt kế ướt tư có mối quan hệ phụ thuộc. Trên thực tế ta có thể đo được nhiệt độ nhiệt kế ướt của trạng thái không khí hiện thời là nhiệt độ trên bề mặt thoáng của nước.

Page 39: Báo cáo thí nghiêm 6

0

2

4

6

8

10

12

Series1Series2

1 2 30

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Series1Series2