Mục Lục I MỤC DÍCH THÍ NGHIỆM: .2 II PHƢƠNG PHÁP TIẾN HÀNH 2.1 Sơ đồ thiết bị thí nghiệm 2.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm III Phƣơng pháp tính tốn .3 3.1 Xây dựng đồ thị V=f(t): 3.2 Giải hệ phương trình 3.3 Xây dựng đồ thị r = f(V) IV PHÚC TRÌNH 4.1 Kết thí nghiệm 4.2 Giải phương trình 4.3 Đồ thị 4.3 Bàn luận V PHỤ LỤC 10 VI TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 BÀI 7: LỌC KHUNG BẢN I MỤC DÍCH THÍ NGHIỆM: - Làm quen với cấu tạo ngun lý hoạt động máy lọc khung - Tiến hành thí nghiệm lọc - Xác định hệ số lọc theo số liệu thí nghiệm thu II PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH 2.1 Sơ đồ thiết bị thí nghiệm - Máy lọc khung bản:  Số khung:  Số bản: - Diện tích bề mặt lọc - Máy khuấy chuẩn bị huyền phù - Bơm - Dụng cụ đo:  Áp kế đo áp suất lọc  Đồng hồ đo thời gian lọc  Ong đong đo lưu lượng nước lọc 2.2 Phƣơng pháp tiến hành thí nghiệm - Cho vào thùng khuấy 30÷40 lít nước - Bật máy khuấy để khuấy điều - Bật bơm mở từ từ van cho huyền phù qua máy lọc - Đo áp suất lọc p - Đo lượng nước lọc sau đơn vị thời gian ∆t III PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN 3.1 Xây dựng đồ thị V=f(t): V=f(t) V=Vl/F, m3/m2 : F=nf, m2 Với: n: số vãi lọc (n=6) f: diện tích tấm, m2 3.2 Giải hệ phƣơng trình { V1,V2: lượng nước lọc/m2 thời điểm t1,t2 V0,k: nghiệm cần xác định 3.3 Xây dựng đồ thị r = f(V) Mơ tả phương trình lọc dạng nghịch đảo r=dt/dV=V0/k+V/k r =f(V) đường thẳng với hện số góc 1/k,tung độ góc V0/k Từ ta có phương trình lọc với loại huyền phù cho chạy Khi lọc Với Vo lượng nước lọc cần thu để có lớp bã có trở lực trở lực lớp vải lọc,m3/m2 Khi cần thời gian tương ứng t0,phút K hệ số phụ thuộc tính chất nước bã lọc,chế độ lọc Khi tích phân phương trình lọc ta có: V2 + 2VV0 = 2kt ; Hệ số góc 1/k Theo bảng số liệu đo dược IV PHÚC TRÌNH 4.1 Kết thí nghiệm Bảng 1: Kết thí nghiệm P, kgf/cm2 0.2 kgf/cm2 Vl , lít t, s ∆t, s V=Vl /F (m3/m2) ∆t/∆V 25 25 0.017 1454.1 60 35 0.034 2035.7 12 110 50 0.052 2908.1 16 170 60 0.069 3489.8 20 235 65 0.086 3780.6 0.4 kgf/cm2 0.6 kgf/cm2 24 24 0.017 1395.9 56 32 0.034 1861.2 12 96 40 0.052 2326.5 16 138 42 0.069 2442.8 20 188 50 0.086 2908.1 22 22 0.017 1279.6 50 28 0.034 1628.6 12 87 37 0.052 2152.0 16 127 40 0.069 2326.5 20 169 42 0.086 2442.8 Cách tính F: F=nf , m2 Trong đó: n: số vải lọc (n=6) f: diện tích tấm, m2 Ta có: Cạnh hình vng a = 0.2m Cạnh tam giác vng cân a’= 0.035m  f = Shv - 2S = 0.22 – 2*( *0.0352) = 0.038775 m2 ∆  F = nf = * 0.038775 = 0.23265 m2 4.2 Giải phƣơng trình Trƣờng hợp lọc áp suất lọc: p = 0.2 kgf/cm2 Chọn V1= 0.017 m3/m2, t1=25s V2= 0.034 m3/m2, t2=60s Ta có hệ phương trình sau: { Giải hệ phương trình ta được: k=2.89*10-5, Vo=0.034 m3/m2 Tương tự ta có bảng số liệu sau: Bảng 2: Số liệu tính tốn từ giải phương trình P, kgf/cm2 0.2 V1, m3/m2 t1 , s V2, m3/m2 t2 , s V0, m3/m2 k 0.017 25 0.034 60 0.034 2.89*10-5 0.017 25 0.052 110 0.031 2.71*10-5 0.017 25 0.069 170 0.030 2.62*10-5 0.017 25 0.086 235 0.032 2.73*10-5 0.032 2.74*10-5 Giá trị trung bình: 0.4 0.017 24 0.034 56 0.043 3.61*10-5 0.017 24 0.052 96 0.048 4.03*10-5 0.017 24 0.069 138 0.054 4.42*10-5 0.017 24 0.086 188 0.054 4.46*10-5 0.050 4.13*10-5 Giá trị trung bình: 0.6 0.017 22 0.034 50 0.053 4.82*10-5 0.017 22 0.052 87 0.051 4.62*10-5 0.017 22 0.069 127 0.053 4.76*10-5 0.017 22 0.086 169 0.058 5.14*10-5 0.054 4.84*10-5 Giá trị trung bình: 4.3 Đồ thị Đồ thị V= f(t) theo áp suất lọc 0.100 0.090 0.080 V , m3/m2 0.070 0.060 0.050 P=0.2kgf/cm2 0.040 P=0.4kgf/cm2 0.030 P=0.6kgf/cm2 0.020 0.010 0.000 50 100 150 200 250 t, s Đồ thị biểu diễn ∆t/∆V theo V với P=0.2kgf/cm2 4500.0 4000.0 y = 35520x + 901.52 3500.0 ∆t/∆V 3000.0 2500.0 2000.0 1500.0 1000.0 500.0 0.0 0.000 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 V, m3/m2 0.060 0.070 0.080 0.090 0.100 Đồ thị biểu diễn ∆t/∆V theo V với P=0.4kgf/cm2 3500 3000 y = 20974x + 1105.1 ∆t/∆V 2500 2000 1500 1000 500 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 V, 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.09 0.1 m3/m2 Đồ thị biểu diễn ∆t/∆V theo V với P=0.6kgf/cm2 3000 y = 17591x + 1058.6 2500 ∆t/∆V 2000 1500 1000 500 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 V, lít 0.06 0.07 0.08 Bảng 3: Kết tính tốn từ đồ thị P, kgf/cm2 Phƣơng trình f(V) từ đồ thị f(0)= k Vo, m3/m2 0.2 kgf/cm2 y = 35520x + 901.52 35520 901.52 2.8*10-5 0.0254 0.4 kgf/cm2 y = 20974x + 1105.1 20974 1105.1 4.8*10-5 0.0527 0.6 kgf/cm2 y = 17591x + 1058.6 17591 1058.6 5.7*10-5 0.0602 Phƣơng trình f(V) có dạng: f(V) = 4.3 Bàn luận Khi tăng áp suất: - Thời gian để thu lượng nước cần thiết rút ngắn lại - k: hệ số phụ thuộc tính chất nước bã lọc, chế độ lọc tăng - Lượng nước lọc cần thu để có lớp bã có trở lực trở lực lớp vải lọc tăng - Lưu lượng dòng chảy qua lọc tăng làm cho độ bám dính bã lớp vãi lọc nhiều sau q trình lọc diễn chậm lớp bã bám khung vải lọc nhiều Sai số q trình lọc : - Khăn lọc xếp khơng lỗ khung, gây cản trở dòng chảy thay đổi áp suất lọc - Vải lọc nằm khung khơng phẳng nên q trình ép sát khơng chặt làm nước rò rỉ q trình làm , làm giảm áp suất q trình lọc - Trong lọc độ huyền phù bị thay đổi nên kết đo thiếu xác - Hệ thống lọc phòng thí nghiệm chưa thật kín Do q trình thí nghiệm lọc, việc điều chỉnh đúng, xác áp suất làm việc khó Khi điều chỉnh lọc chưa thật sát, áp suất dễ bị thay đổi, làm nước lọc bơm vào thiết bị lọc tràn ngồi Dẫn đến thất thốt, kết đo khơng - Q trình thu thể tích nước lọc đọc thể tích dụng cụ thủ cơng, nước bị thất nhiều thao tác chưa nhanh - Q trình canh thời gian khơng thật xác thiết bị đo đọc thủ cơng Biện pháp khắc phục : - Nắm vững thao tác thí nghiệm, - Sắp xếp cẩn thận khung cho khớp khớp với vải lọc - Cố gắng giữ độ huyền phù khơng đổi suốt q trình V PHỤ LỤC 10 VI TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình QT & TB tập - Truyền khối [2] Tài liệu thí nghiệm QT & TB 11 [...]...VI TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình QT & TB tập 3 - Truyền khối [2] Tài liệu thí nghiệm QT & TB 11 ...BÀI 7: LỌC KHUNG BẢN I MỤC DÍCH THÍ NGHIỆM: - Làm quen với cấu tạo ngun lý hoạt động máy lọc khung - Tiến hành thí nghiệm lọc - Xác định hệ số lọc theo số liệu thí nghiệm thu II PHƯƠNG... Sơ đồ thiết bị thí nghiệm - Máy lọc khung bản:  Số khung:  Số bản: - Diện tích bề mặt lọc - Máy khuấy chuẩn bị huyền phù - Bơm - Dụng cụ đo:  Áp kế đo áp suất lọc  Đồng hồ đo thời gian lọc. .. thống lọc phòng thí nghiệm chưa thật kín Do q trình thí nghiệm lọc, việc điều chỉnh đúng, xác áp suất làm việc khó Khi điều chỉnh lọc chưa thật sát, áp suất dễ bị thay đổi, làm nước lọc bơm vào thiết