Câu hỏi Thí nghiệm Quá trình thiết bị - Cột chêm
COÄT CHEÂM
1.Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán ñoä giaûm aùp cuûa coät khoâ?
Theo coâng thöùc cuûa Zhavoronkov:
2fck G2 Z
Pck
, N/m2
(3)
2G De
4
a
Vôùi: De
: ñöôøng kính töông ñöông cuûa vaät cheâm, m
fck = f(Rec): heä soá ma saùt
4G
Rec =
a
Ñoä giaûm aùp cuûa coät khoâ phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá sau:
G – vaän toác khoái löôïng doøng khí döïa treân moät ñôn vò dieän tích coät, kg/s.m2
Z – chieàu cao phaàn cheâm, m
- ñoä xoáp cuûa vaät cheâm
G – khoái löôïng rieâng cuûa pha khí, kg/m3
a – dieän tích beà maët rieâng cuûa vaät cheâm, m2/m3
- ñoä nhôùt cuûa doøng khí, kg/ms
Ngoaøi ra coøn coù yeáu toá hình daïng cuûa vaät cheâm, söï xaép xeáp caùc vaät cheâm,…
1. Thaùp cheâm ñöôïc öùng duïng trong nhöõng lónh vöïc naøo? Öu vaø nhöôïc ñieåm cuûa chuùng?
Öu ñieåm
- Caáu taïo khaù ñôn giaûn.
- Trôû löïc thaáp.
Nhöôïc ñieåm
- Do coù hieäu öùng thaønh - Khoâng neân duøng khi ñöôøng
hieäu suaát truyeàn khoái thaáp. kính thieát bò quaù lôùn.
Phaïm vi öùng duïng
- Laøm vieäc ñöôïc vôùi chaát - Ñoä oån ñònh khoâng cao, khoù - Duøng trong haàu heát caùc lónh
loûng baån neáu duøng ñeäm caàu vaän haønh. vöïc: haáp thuï, chöng caát, trích
coù cuûa chaát loûng. - Do coù hieäu öùng thaønh khi ly loûng loûng,..
taêng naêng suaát thì hieäu öùng
thaønh taêng khoù taêng naêng
suaát.
2. Coù maáy loaïi vaät cheâm? Chuùng ñöôïc cheá taïo ñöôïc töø vaät lieäu gì?
- Vaät cheâm laø nhöõng vaät raén trô coù hình daïng khaùc nhau: truï, caàu, taám, yeân ngöïa, loø xo,..
- Vaät cheâm coù theå laøm töø nhieàu vaät lieäu khaùc nhau: goã, nhöïa, kim loaïi, goám söù, thaäm chí ñaù
soûi…
* Phoå bieán nhaát laø moät soá loaïi vaät cheâm sau:
-
-
-
Voøng Raschig: söù hoaëc kim loaïi, nhöïa.
Vaät cheâm hình yeân ngöïa: söù
Vaät cheâm voøng xoaén
3. Kích thöôùc vaät cheâm caàn thoûa maõn nhöõng ñieàu kieän gì? Taïi sao?
Kích thöôùc cuûa vaät cheâm caàn phaûi thoûa maõn nhöõng ñieàu kieän sau:
-
-
Dieän tích beà maët rieâng lôùn beà maët tieáp xuùc pha lôùn.
Ñoä roãng (hay theå tích töï do) lôùn giaûm trôû löïc cho pha khí.
d
1
15
1
8
1
10
-
Ñöôøng kính vaät cheâm phaûi thoûa maõn ñieàu kieän:
. Toát nhaát laø
giaûm hieäu
öùng thaønh. Hieäu öùng thaønh laø hieân töôïng chaát loûng coù xu höôùng chaûy töø taâm ra thaønh TB, neân
khoù phaân phoái ñeàu chaát loûng theo chieàu cao thaùp tieáp xuùc 2 pha hieäu suaát truyeàn
khoái. Hieäu öùng thaønh thieát bò caøng lôùn khi ñöôøng kính thieát bò caøng lôùn.
4. Löïa choïn vaät cheâm caàn phaûi thoûa maõn nhöõng ñieàu kieän gì?
- Ñuû ñoä beàn cô hoïc ñeå coù theå laøm vieäc vôùi taûi troïng lôùn cuûa loûng vaø khí.
- Coù tính chòu aên moøn cao.
- Thaám öôùt toát chaát loûng.
- Trôû löïc thuyû löïc nhoû, theå tích töï do lôùn vaø dieän tích beà maët rieâng lôùn.
- Khoái löôïng rieâng nhoû (ñeå laøm vieäc vôùi chaát loûng baån neân choïn ñeäm caàu coù klr nhoû).
- Phaân phoái ñeàu chaát loûng.
- Reû tieàn, deã kieám, oån ñònh.
- Khoâng taùc duïng vôùi doøng khí, vôùi dung dòch, khoâng töông taùc hoùa hoïc vôùi moâi tröôøng.
- Ít ñoäc haïi vôùi ngöôøi.
- Caàn ñaït yeâu caàu veà giaûm hieäu öùng thaønh thieát bò.
5. Taïi sao voøng Raschig thöôøng coù ñöôøng kính baèng chieàu cao?
Vì khi h = d thì trong 1m3 theå tích seõ chöùa ñöôïc nhieàu phaàn töû ñeäm nhaát beà maët tieáp
xuùc pha lôùn.
6. Öu vaø nhöôïc ñieåm cuûa vaät cheâm baèng söù?
Öu vaø nhöôïc ñieåm cuûa vaät cheâm baèng söù (so vôùi theùp):
- Öu ñieåm:
+ Coù beà maët rieâng lôùn hôn.
+ Coät hoaït ñoäng trong vuøng döôùi ñieåm gia troïng.
+ Reû tieàn, deã kieám.
+ Beàn vôùi moâi tröôøng, khoâng haáp thu dung moâi.
- Nhöôïc ñieåm:
+ Ñoä roãng nhoû.
+ Khoái löôïng rieâng xoáp lôùn.
+ Trôû löïc lôùn, chieám nhieàu theå tích, ma saùt lôùn vôùi doøng khí.
7. Trong thí nghieäm caùc soá lieäu ño ñöôïc cuõng nhö löu löôïng caùc doøng coù oån ñònh khoâng?
Taïi sao?
Trong thí nghieäm naøy caùc soá lieäu ño khoâng oån ñònh vì bôm vaø quaït cung caáp löu löôïng
doøng loûng vaø doøng khí khoâng oån ñònh.
8. Trong thí nghieäm coù maáy ñieåm caàn löu yù? Ñieåm naøo quan troïng nhaát?
Caùc ñieåm caàn löu yù:
1) Trong quaù trình ño ñoä giaûm aùp cuûa coät öôùt, caàn canh giöõ möùc loûng ôû ñaùy coät oån ñònh ôû ¾
chieàu cao ñaùy baèng caùc ñieàu chænh van 4. Neáu caàn, taêng cöôøng van 2 ñeå nöôùc trong coät thoaùt
veà bình chöùa (van 2 duøng ñeå xaû nhanh khi giaûm löu löôïng khí).
2) Khi taét maùy phaûi taét bôm loûng BL tröôùc, môû toái ña van 4 tröôùc sau ñoù taét quaït BX.
3) Neáu sô suaát ñeå nöôùc traøn vaøo oáng daãn khí thì môû van xaû nöôùc ôû phía treân baûng.
Trong caùc chuù yù treân, chuù yù thöù 1 quan troïng nhaát vì seõ aûnh höôûng raát lôùn ñeán keát quaû thí
nghieäm.
9. Taïi sao phaûi duy trì möïc loûng ôû ¾ ñaùy coät?
* Phaàn chaát loûng ôû ñaùy coät ñeå giôùi haïn khoâng gian cuûa chaát khí vaøo trong oáng. Neáu theå
tích cuûa chaát loûng ít, coù nghóa laø theå tích cuûa chaát khí nhieàu, khi ñoù chaát khí vaøo nhieàu hôn ,
aùp löïc cuûa noù lôùn hôn seõ ñaåy maïnh vaøo chaát loûng ôû treân chaûy xuoáng laøm noù chaûy ngöôïc trôû
laïi. Thí nghieäm luùc naøy khoâng coøn chính xaùc nöõa.
Neáu möïc chaát loûng cao thì khoâng khí ít. Neáu khoâng khí quaù ít seõ khoâng thaéng ñöôïc trôû löïc
cuûa nöôùc ñeå len loûi leân treân ñöôïc.
Do ñoù maø möùc chaát loûng giöõ ôû möùc ¾ ñaùy coät laø hôïp lyù.
* Neáu khí vaøo ít thì giaõn nôû ít, neân ít sai soá.
* Neáu coät chaát loûng ôû döôùi ngaén quaù thì khi nöôùc vaøo nhieàu seõ khoâng ñuû ñeå chöùa.
10. Coù maáy loaïi quaït? Keå teân? Quaït trong baøi naøy laø quaït gì? Cao aùp hay thöôøng?
Coù hai loaïi quaït thöôøng ñöôïc söû duïng trong coâng nghieäp ñoù laø: quaït ly taâm vaø quaït höôùng
truïc.
Phaân loaïi
-Quaït laøm vieäc ôû aùp suaát thaáp (H <
100mmH2O)
Ñaëc ñieåm
Taïo ñöôïc aùp löïc
doøng khí lôùn.
Theo aùp löïc
-AÙp suaát trung bình (H=100400
mmH2O)
-AÙp suaát cao (H > 400mmH2O)
Quaït ly
taâm
Theo heä soá cao
toác
-Quaït cao toác (ns >1500voøng/phuùt)
-Quaït vaän toác trung bình (ns= 8001400
v/ph)
-Quaït vaän toác chaäm(ns < 800v/ph)
Quaït khoùi loø; quaït khoâng khí noùng, laïnh;
quaït huùt buïi…
Theo muïc ñích
söû duïng
Quaït thoâng gioù trong caùc xí nghieäp, caùc ñöôøng haàm, caùc loø
tunen…
Taïo aùp löïc
nhoû.ÖÙng duïng ñeå
chuyeån moät theå
tích khí töông ñoái
lôùn trong tröôøng
hôïp aùp suaát nhoû.
Quaït
höôùng truïc
Trong baøi thí nghieäm laø quaït ly taâm (quaït cao aùp). Söû duïng ñeå taêng aùp suaát khí vaø ñieàu
hoaø doøng löu löôïng khí.
11. Taïi sao phaûi nghieân cöùu ñoà thò cuûa thaùp cheâm töø ñieåm gia troïng ñeán ñieåm luït?
Phaûi nghieân cöùu ñoà thò cuûa thaùp cheâm töø ñieåm gia troïng cho ñeán ñieåm luït vì: baét ñaàu töø
ñieåm gia troïng neáu tieáp tuïc taêng vaän toác khí thì aûnh höôûng hoã töông giöõa doøng loûng vaø doøng
khí raát lôùn, Pc taêng mau choùng khoâng theo phöông trình : Pck = Gn. Khi ñoù, neáu taêng vaän
toác khí leân nöõa thì thaùp seõ chuyeån sang laøm vieäc ôû cheá ñoä cuoán theo chaát loûng bi cuoán
ngöôïc trôû ra theo doøng khí. Vì theá, ta phaûi nghieân cöùu ñoà thò ñeå giôùi haïn ñieåm laøm vieäc naèm
trong khoaûng ñieåm gia troïng vaø ñieåm luït. Ñeå an toaøn, coù theå giôùi haïn ñieåm laøm vieäc döôùi
ñieåm gia troïng, nhöng khoâng ñöôïc nhoû quaù, vì khi ñoù hieäu suaát quaù trình seõ thaáp.
12. Coâng thöùc tính vaän toác laøm vieäc toái öu trong thaùp cheâm?
2
0,16
0,25
0,125
ws a K
K
l
L
G
Toác ñoä saëc: lg
L
A 1,75
g3
L
Vaän toác toái öu cuûa thaùp cheâm: wk = (0,8 0,85)ws
13. Coâng thöùc tính heä soá trôû löïc do ma saùt trong thaùp cheâm ôû caùc cheá ñoä chaûy (Re) khaùc
nhau?
3,8
Khi 50 < Rec < 7000: fck
Re0c,2
35
Rec
Khi Rec < 50: fck
14. Coâng thöùc toång quaùt tính toån thaát aùp suaát trong thaùp cheâm? Giaûi thích caùc thöøa soá trong
coâng thöùc vaø möùc ñoä aûnh höôûng cuûa chuùng ñeán ñoä giaûm aùp?
2fG2 Z
P
2G De
* Ñoái vôùi coät khoâ: f = fck
* Ñoái vôùi coät öôùt: f= fcö = fck
- heä soá phuï thuoäc vaøo möùc ñoä xoái töôùi cuûa doøng loûng L, kg/m2.s
= 10L
Giaù trò tuøy thuoäc vaøo loaïi, kích thöôùc, caùch thöùc saép xeáp vaät cheâm vaø ñoä lôùn cuûa löu
löôïng loûng L.
. Möùc ñoä aûnh höôûng: P f, P G2, …
pcö
15. Coâng thöùc tính moái quan heä giöõa tæ soá
vôùi heä soá xoái töôùi cho vaät cheâm baèng söù vaø
pck
kim loaïi trong tröôøng hôïp d > 30mm (d: ñöôøng kính voøng cheâm)
* Ñoái vôùi voøng ñeäm baèng söù:
pcö
pck
pcö
pck
1
Khi d > 30mm vaø A < 0,3:
(1 A)3
1
Khi d > 30mm vaø A > 0,3:
(1,13 1,43A)3
pcö
pck
1
* Ñoái vôùi voøng ñeäm baèng theùp:
(11,39A)3
16. Thaùp cheâm laøm vieäc ôû cheá ñoä naøo laø toát nhaát? Thöïc teá coù theå vaän haønh ôû cheá ñoä naøy hay
khoâng? Taïi sao?
Thaùp cheâm laøm vieäc toát nhaát ôû cheá ñoä nhuõ töông. Nhöng thöïc teá, raát khoù ñeå vaän haønh cheá
ñoä naøy vì: ñoaïn thaúng bieåu dieãn cheá ñoä naøy (BC, hình 1) raát doác, cheânh leäch vaän toác khí raát
nhoû chæ caàn sô saåy moät chuùt laø coät cheâm ñaõ chuyeån sang laøm vieäc ôû cheá ñoä cuoán theo
chaát loûng bi cuoán ngöôïc trôû ra theo doøng khí.
5 trang
14780
Free
Bạn đang xem tài liệu "Câu hỏi Thí nghiệm Quá trình thiết bị - Cột chêm", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- cau_hoi_thi_nghiem_qua_trinh_thiet_bi_cot_chem.docx
