Báo cáo thí nghiệm thủy lực môn hóa công năm 2024

Tràn xả lũ Bản Lải là công trình có chế độ vận hành phức tạp gồm tràn tường ngực bố trí ở giữa lòng sông và hai khoang tràn xả mặt bố trí 2 bên. Cột nước trên tràn lớn nhất khoảng 10m phía tràn xả mặt và gần 20m với tràn tường ngực. Khi xả lũ thiết kế, công trình cần đảm bảo lưu lượng về hạ lưu không gây ngập lụt thành phố Lạng Sơn. Do đó việc bố trí tổng thể công trình, vấn đề dòng chảy bám biên trụ pin, mặt tràn, đáy tường ngực và nối tiếp, tiêu năng ở hạ lưu là rất phức tạp. Bài báo này trình bày tóm tắt kết quả nghiên cứu thực nghiệm trên mô hình tổng thể, các kiến nghị sửa đổi hợp lý đảm bảo mục tiêu và sự vận hành an toàn, hiệu quả của công trình khi đi vào hoạt động.

1. MỞ ĐẦU*

2. MÔ HÌNH HÓA, CÁC THIẾT BỊ ĐO ĐẠC THÍ NGHIỆM

3. CÁC PHƯƠNG ÁN, NỘI DUNG NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM

3.1. Các phương án và nội dung sửa đổi trong mỗi phương án thí nghiệm

3.2. Mực nước thí nghiệm

3.3. Nội dung thí nghiệm

4. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

4.1. Về khả năng tháo

4.2. Lưu tốc và mạch động lưu tốc dòng chảy

4.3. Áp suất trung bình dòng chảy

4.4. Mạch động áp suất

4.5. Tình hình thủy lực, nối tiếp dòng chảy hạ lưu

4.6. Hiệu quả tiêu năng

5. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Lê Văn Nghị, và nnk (2018), Báo cáo kết quả thí nghiệm mô hình mặt cắt – công trình đầu mối Hồ chứa nước Bản Lải giai đoạn 1;

[2] Lê Văn Nghị, và nnk (2018), Báo cáo kết quả thí nghiệm mô hình tổng thể – công trình đầu mối Hồ chứa nước Bản Lải giai đoạn 1;

Nội dung 1:

A.NỘI DUNG LÀM VIỆC:

- Tháo lắp, tìm hiểu đặc điểm cấu tạo, nguyên lí làm việc của các máy thủy khí tại

phòng thực hành cơ khí động lực.

- Xây dựng các bản vẽ lắp của các thiết bị đã tìm hiểu.

Xi lanh thủy lực.

Bơm piston tác dụng kép.

Bơm thủy lực 2 bánh răng ăn khớp ngoài.

Động cơ thủy lực piston hình sao.

Máy bơm khí nén piston

II. Nội dung 2:

- Tìm hiểu sơ đồ cấu trúc và chức năng nhiệm vụ của các phần tử trong hệ thống và

nguyên lý làm việc của hệ thống truyền động thủy lực có tại phòng thực hành cơ

khí động lực.

- Vận hành các hệ thống truyền động

- Vẽ sơ đồ mạch điều khiển của các hệ thống

- Thuyết minh: chức năng, nhiệm vụ, sơ đồ cấu tạo và nguyên lí làm việc của các

phần tử trong hệ thống

- Thuyết minh nguyên lí hoạt động mạch điều khiển.

của các hệ thống sau:

Hệ thống truyền động thủy lực máy tời thu lưới

Hệ thống truyền động thủy lực máy thu thẻo câu

1. 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: Vũng Tàu, Ngày 31 tháng 5 năm 2014
2. 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 TẦNG Thể tích chất lỏng ( nước ) V =1000 ml =1.10−3 (𝑚3 ) Thời gian đo lần 1 𝑡1 = 202,57 (s) Thời gian đo lần 2 𝑡2 = 173,03( s) Thời gian đo lần 3 𝑡3 = (s) Thời gian đo trung bình 𝑡𝑡𝑏 = 𝑡1+ 𝑡2+ 𝑡3 3 = 202,57 +173.03 + 168,23 3 = 181,27(𝑠) Lưu lương dòng chảy Q = 𝑉 𝑡 𝑡𝑏 = 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 ) Vận tốc chất lỏng
3. 10−4 (m/s) Re = 𝑊.𝑑 𝑉 = 4,38.10−4.0,016 0,8.10−6 = 8,76 2. CHẢY QUÁ ĐỘ Thể tích chất lỏng ( nước ) V =1000 ml =1.10−3 (𝑚3 ) Thời gian đo lần 1 𝑡1 = 97 (s) Thời gian đo lần 2 𝑡2 = 89( s) Thời gian đo lần 3 𝑡3 = 94(s) Thời gian đo trung bình 𝑡𝑡𝑏 = 𝑡1+ 𝑡2+ 𝑡3 3 = 97 +89 + 94 3 = 93(𝑠) Lưu lương dòng chảy Q = 𝑉 𝑡 𝑡𝑏 = 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 = 𝑄 𝑆 = 1,07.10−5 0,0126 = 8,49. 10−4 (m/s) Re = 𝑊.𝑑 𝑉 = 4,38.10−4.0,016 0,8.10−6 = 16,98 3. CHẢY RỐI Thể tích chất lỏng ( nước ) V =1000 ml =1.10−3 (𝑚3 ) Thời gian đo lần 1 𝑡1 = 11,98 (s)
4. lần 2 𝑡2 = 12,37( s) Thời gian đo lần 3 𝑡3 = 12, 04(s) Thời gian đo trung bình 𝑡𝑡𝑏 = 𝑡1+ 𝑡2+ 𝑡3 3 = 11,98+12,37+12,04 3 = 12,13(𝑠) Lưu lương dòng chảy Q = 𝑉 𝑡 𝑡𝑏 = 1.10−3 12,13 = 8,24. 10−5 ( 𝑚3 𝑠 ) Vận tốc chất lỏng W = 𝑄 𝑆 = 8,24.10−5 0,0126 = 6,54. 10−3 (m/s) Re = 𝑊.𝑑 𝑉 = 6,54.10−3.0,016 0,8.10−6 = 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 9,38 2 900. 10−6 9,26 3 900. 10−6 9,50 Tbình 900. 10−6 9,38 Lưu lượng dòng chảy: Q = 𝑉̅ 𝑇̅ = 900.10−6 9,38 = 9,595. 10−5 ( 𝑚3 𝑠 )
5. S = 𝜋.𝑑2 4 = 𝜋.(6,5.10−3)2 4 = 3,318. 10−5 Đo mức nước ộn định: 𝑊2 = 0 , 𝑃1 = 𝑃2 H = 𝑊1 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→ 𝐻1 𝑡1 = 1′ 09 (s) 𝑡2 =1′ 09 ( s) 𝑡3 = 1′ 08 (s) 𝑡𝑡𝑏 = 𝑡1+ 𝑡2+ 𝑡3 3 = 1′09+ 1′09+1′08 3 = 1′ 086(𝑠) - 𝑑𝑙ỗ = 65mm = 65. 10−3 m - 𝑑 𝑚ặ𝑡 𝑡ℎ𝑜á𝑛𝑔 = 19,5𝑐𝑚 = 0,195𝑚 S = 𝜋.𝑑2 4 = 𝜋(0,195)2 4 = 0,0298(𝑚2 ) 𝑤 = √2𝑔𝐻=√2.9,8.0,48 = 3,0672(m/s) Theo lý thuyết vy phân biểu diễn quá trình chảy. 𝑆0 𝑑𝐻 = 𝑆𝑤𝑑𝑇 → 𝑑𝑡 = 𝑆0 𝑑𝑡 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. T = 1 𝑆.√2𝑔 ∫ 𝑠0 √ 𝐻 0 𝐻 dH= 2𝑠0 √ 𝐻 𝑠.√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 → 𝐻1 T = 2𝑠0 √ 𝐻 𝑠.√2𝑔 - 2𝑠0 √ 𝐻1 𝑠.√2𝑔 = 2.0,0298.√0,48 3,318.10−5.√2.9,8 - 2.0,0298.√0,285 3,318.10−5.√2.9,8 = 65 (s) ≈ 1′ 08
6. xa của dòng nước: Theo thực tế. Theo lý thuyết: y = 𝑔 2.𝑊0 2 . 𝑥𝑖 2 𝑥𝑖( 𝑐𝑚) 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 𝑦𝑖( 𝑐𝑚) 0,0025 5 0,008 8 0,01 8 0,032 5 0,0 5 0,0 7 0,09 6 0,012 5 0,15 7 0,19 4 𝑦1 = 𝑔 2.𝑊0 2 . 𝑥𝑖 2 = 9,8 .(0,07)2 2.(3,0672)2 = 2,55.10−3 x(cm) 13 19 25 31 37 43 49 y(cm 1 2,5 6 8 11 14 17,5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 10 20 30 40 50 60 Yi(cm) Xi (cm) đồ thị thực tế
7. 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 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0 10 20 30 40 50 60 70 Yi(cm) Xi (cm) Đồ thị lý thuyết
8. NGHIỆM TRÍCH LY RẮN LỎNG I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Giúp 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 nghiệm 1. Hóa chất: chè rắn( bán ngoài chợ) 2. Dụng cụ: - Sợi chỉ khâu( dùng để buộc mẫu) - Bộ chưng cất( Soxhlet) - Cân phân tích - Tủ sấy 3. Cách tiến hành thí nghiệm a. 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 Soxhlet Đặt bình đun lên bếp bình cầu, trong bình cầu có chứa một lượng ½ bình. Lắp bình chiết khớp với miệng bình đun Đặt bao mẫu vào đáy bình chiết. Lắp ống sinh hàn vào bình chiết Đặt phễu thủy tinh lên miệng ống sinh hàn Lắp hệ thống làm mát cho ống sinh hàn Cho nước chảy vào, kiểm tra hoạt động của ống sinh hàn
9. 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 - 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 HỎI 1. 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
10. 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
11. 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(𝑐ồ𝑛) 𝑚( 𝑐ồ𝑛)+𝑚(𝑛ướ𝑐) = 8 8+90 = 0,08. Suy ra % mol = xf = 0,08 𝑀(𝐶2𝐻5𝑂𝐻) 0,08 𝑀(𝐶2𝐻5𝑂𝐻) + 1−0,08 𝑀(𝐻2𝑂) = 0,08 46 0,08 46 + 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
12. 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.
13. 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 ĐẦU 1. 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.
14. 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 TOÁN 1. 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 0 C 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 - 𝑥đ 𝑥𝑐 ) = 14040 . ( 1 - 2 2,5 ) = 2808 V. Bàn luận
15. 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 hỏi 1. 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  >180o c : dùng hơi quá nhiệt  <180o c : dùng hơi bảo hòa 4. Giải thích cơ chế của quá trinh 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 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
16. 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 DIRECT Q ( Lưu lượng, lít/phút) P (Áp suất, bar) N (Công suất, W) n (Số vòng quay, vòng/phút) 70 0.09 568 2870 68 0.099 562 2862 65 0.1 553 2867 60 0.122 535 2874 54 0.134 513 2880 49 0.142 500 2876 45 0.151 486 2874 39 0.162 474 2878
17. 2884 30 0.177 455 2891 25 0.184 446 2900 20 0.195 441 2928 15 0.201 431 2938 10 0.207 426 2938 5 0.211 420 2945 Đồ thị Chế độ INVERTER Q (Lưu lượng, lít/phút) P (Áp suất, bar) U (Hiệu điện thế, V) I (Cường độ dòng điện, A) Cosᶲ n (Số vòng quay, vòng/phút) 53 0.051 125.5 0.367 0.973 1503 58 0.063 135.8 0.393 0.982 1652 63 0.077 146 0.429 0.989 1801 69 0.092 156.7 0.467 0.996 1949 74 0.109 167.7 0.513 1 2102 78 0.127 178.6 0.563 0.997 2249 82 0.146 189.8 0.618 0.987 2400 87 0.167 201.7 0.677 0.961 2550 90 0.187 213.2 0.749 0.892 2701 95 0.211 223.9 0.823 0.878 2849 0.1 0.15 0.2 0.25 P(ápsuất,bar) Đồ thị biểu diễn Q=f(P) ở chế độ direct
18. 300 400 500 600 Q(lưulượng,lit/phut) N (Công suất, W) Đồ thị biểu diễn N=f(Q) ở chế độ direct
19. 30 40 50 60 70 80 90 100 n(Sốvòngquay,vòng/phút) Q (Lưu lượng, lít/phút) Đồ thị biểu diễn Q=f(n) ở chế độ inverter 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 N(côngsuất) Q (lưu lượng, lit/phut) Đồ thị biểu diễn N=f(Q) ở chế độ inverter
20. 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 0.04481 4.08 0.562 0.05241 3.9 0.553 0.06195 3.6 0.535 0.07289 3.24 0.513 0.08603 2.94 0.5 0.10025 2.7 0.486 0.11577 2.34 0.474 0.13123 2.04 0.464 0.14244 1.8 0.455 0.16179 1.5 0.446 1.2 0.441 0.9 0.431 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 100 200 300 400 500 600 Q(Lưulượng,lít/phut) N (Công suất, w) Đồ thị biểu diễn N=f(Q) ở 2 chế độ direct và inverter
21. 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
22. 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
23. 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: 𝐻𝐿𝑇 = 𝑢2.𝐶2.𝑐𝑜𝑠𝛼2−𝑢1.𝐶1 𝑐𝑜𝑠𝛼1 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; 𝛼1, 𝛼2: 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.
24. 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.
25. 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 NGHIỆM 1. Số liệu thô
26. thí nghiệm - Vật liệu sấy: giấy ẩm - Chế độ sấy: I - Nhiệt độ sấy: 450 C - 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: 550 C - 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 45o C – 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
27. 87 29 95 47 36.7 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 55o C – 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
28. vật liệu ẩm G1 (kg) Độ ẩm tương đối của vật liệu U1 (%) Độ ẩm tuyệt đối của vật liệu Uk1 (%) dUk/dt (%/h) Pm (mmHg) P (mmHg) Thế sấy 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 Độ ẩm tương đối của Độ ẩm tuyệt đối của vật dUk/dt (%/h) Pm (mmHg) P (mmHg) Thế sấy
29. (%) liệu Uk2 (%) 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 0.25 0.0464 18.97 23.42 265.26 0.33 0.0395 1.28 1.30 265.43  ĐỒ THỊ .000 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 .000 .083 .167 .250 .333 .417 .500 .583 U(%) T ( h ) Đường cong sấy chế độ I Độ ẩm tương đối của vật liệu U1 (%)
30. .250 .333 U(%) T( H ) Đường cong sấy chế độ II Độ ẩm tương đối của vật liệu U2 (%) .000 200.000 400.000 600.000 800.000 1000.000 1200.000 .000 50.000 100.000 150.000 200.000 N U ( % ) Đường cong tốc độ sấy chế độ I Độ ẩm tuyệt đối của vật liệu Uk1 (%)
31. 150.000 200.000 N U ( % ) Đường cong tốc độ sấy chế độ II Độ ẩm tuyệt đối của vật liệu Uk2 (%)
32. .300 .400 .500 .600 .700 U(%) T ( h) Đường cong sấy 2 chế độ Độ ẩm tương đối của vật liệu U1 (%) Độ ẩm tương đối của vật liệu U2 (%) .000 200.000 400.000 600.000 800.000 1000.000 1200.000 1400.000 .000 50.000 100.000 150.000 200.000 N U ( %) Đường cong tốc độ sấy 2 chế độ Độ ẩm tuyệt đối của vật liệu Uk1 (%) Độ ẩm tuyệt đối của vật liệu Uk2 (%)
33. 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 28.4 28.6 28.8 29 29.2 29.4 29.6 29.8 30 30.2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 6 7 8 Nhiệtđộ(°C) Độẩm(%) Thời gian Đồ thị biểu diễn mối quan hệ của nhiệt độ, độ ẩm theo thời gian Thời gian (phút) Độ ẩm (%) Nhiệt độ (°C)
34. 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 sấy 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí Trong các điều kiện khác nhau không đổi như độ ẩm không khí, tốc độ
35. 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 tŕnh 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 khí Tốc 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 tŕnh 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 tŕnh 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 khí Độ 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,
36. 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 liệu Kích 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 ẩm Quá 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 tŕnh ủ ẩm người ta gọi là làm khô gián đoạn. 6. Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu Tùy 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
37. 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.
38. 2 3 Series1 Series2