Giáo trình thực hành Quá trình và thiết bị - Bài 5: Quạt ly tâm

ha liên tục, Pa.S rk, lk - Bán kính và chiều dài của mao dẫn trong vách ngăn lọc, m N - Số lư ợng mao dẫn trên vách ngăn lọc. Rb- Trở lư ïc của lớp bã lọc, 1/m Rv - Trở lư ïc vách ngăn lọc. 1/m Động lư ïc của quá trình lọc P tư ơng ư ùng với đại lư ợng tổn thất áp suất của dòng chảy qua lớp bã và vách ngăn : P = Pv + Pb Pb - Tổn thất áp suất của dòng chảy qua lớp bã Pv - Tổn thất áp suất của dòng chảy qua vách ngăn III. THIẾT BỊ LỌC ÉP (Thiết bị lọc khung bản) Thiết bị lọc đư ợc thiết kế chế tạo ở nhiều dạng, nhiều kiểu khác nhau để phù hợp với các điều kiện cụ thể riêng biệt. Theo quá trình lọc ngư ời ta thư ờng sư û dụng thiết bị lọc gián đoạn và thiết bị lọc liên tục - Thiết bị lọc gián đoạn sư û dụng máy lọc khung ba3nva2 máy lọc ép loại ngăn, thiết bị lọc tấm... - Thiết bị lọc liên tục thư ờng gồm các loại như lọc túi, lọc chân không thùng quay, lọc đĩa, lọc băng tải... 3.1 Thiết bị lọc ép khung bản Thiết bị lọc ép khung bản làm việc gián đoạn, huyền phù nhập vào liên tục, nư ớc trong chảy ra liên tục còn bã tháo ra theo chu kỳ. Thiết bị lọc khung bản đư ợc cấu tạo chủ yếu là khung và bản. Khung giư õ vai trò chư ùa bã lọc và là nơi cư ûa ngõ nhập huyền phù vào. Bản lọc tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nư ớc lọc. Khung và bản thư ờng đư ợc chế tạo với tiết diện vuông, xung quanh hình thành bề mặt nhẳn nhô lên tạo sư ï tiếp xúc bịt kín lúc ghép khung và bản. Khi tiến hành lọc ngư ời ta phải tiến hành ép chặt các khung bản để giư õ áp suất Lọc không làm rò rỉ ra ngoài. Chính ví thế ngư ời ta mơi gọi là thiết bị lọc ép. Lư ïc ép khung bản cần đạt đư ợc như sau: P  Q1 + Q2 Q1 - Lư ïc áp suất của huyền phù Q2 - Lư ïc ép tại bề mặt tiếp xúc của khung và bản Q2 = pt.Ft pt - Aùp suất tiếp xúc thư ờng lấy pt3 p1(p1 áp suất lọc) Ft diện tích bề mặt tiếp xúc. Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình và thiết bị 47 Máy lọc gồm một dãy các khung 1 và bản 2 cùng kích thư ớc xếp liền nhau trên một khung đỡ, giư õa khung và bản có vải lọc. Bản đầu tiên gọi là bản cố định, cuối cùng là một bản di động. Eùp chặt khung và bản bằng cơ cấu vít đai ốc đư ợc thư ïc hiện bởi tay quay. Huyền phù đư ợc đư a vào rãnh 1, khi rư ûa nư ớc rư ûa đư ợc đư a vào rãnh 4. Trên bề mặt của bản ngư ời ta xẻ các rãnh thẳng đư ùng song song với nhau và hai rãnh nằm ngang ở hai đầu. Rãnh nằm ngang bên dư ới có thông với van tháo nư ớc lọc và nư ớc rư ûa. Khung rỗng tạo thành phòng lọc để chư ùa cặn. Dịch lọc Aùp suất lọc 3.2 Thiết bị lọc ép loại ngăn. Loại này cũng đư ợc kết cấu tư ơng tư ï, tuy nhiên không có khung mà chỉ có bản lọc. Giư õa 2 bản ngư ời ta lắp 2 tấm vách ngăn tạo thành không gian rỗng nhập huyền phù và chư ùa bã. Huyền phù đư ợc đư a vào các bản. Nồng độ pha rắn đạt đư ợc nhờ bơm cấp dịch lọc. Bơm làm việc ở áp suất tối đa cho phép của may ép lọc. Trở lư ïc tăng dần trong quá trình hình thành lớp bã do vậy bơm phai tăng để thắng trở lư ïc này. Lư ợng dịch cấp và lư ợng nư ớc trong đều giảm dần. Khi đạt đư ợc yêu cầu về nồng độ bã lọc hoặc lư ợng nư ớc trong chảy ra giảm hẳn thì kết thúc chu kỳ lọc. 1 2 3 1 4 5 3 Khung và bản 1- rãnh dẫn huyền phù; 2 - khung; 3 - rãnh dẫn nư ớc rư ûa; 4 - rãnh dẫn nư ớc; 5- bản Thời gian lọc/phút Dịch lọc (áp suất lọc) Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình và thiết bị 48 IV. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM. Sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ trình bày phần sau. V. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM. 1. Kiểm tra toàn bộ thiết bị. Cho dung dịch cần lọc vào thùng chư ùa 1, ép chặt các bản lọc vào vải lọc. Các van 6,7 trong thiết bị khóa lại. 2. Mở cầu dao tổng 8, cho nguồn điện vào (khi đó đèn nguồn cháy sáng). 3. Nhấn nút 9 khởi động máy khuấy, sau đó để cho máy khuấy hoạt động ổn định một thời gian (khoảng 1 đến 2 phút) rồi tiến hành thí nghiệm. 4. Mở van 7 bật nút 11 để bơm dịch vào trong máy lọc. 5. Điều chỉnh van 6 để thay đổi áp suất. Aùp suất đư ợc đọc trên áp kế với các giá trị khác nhau và tính kết qủa đo. 6. Khi dung dịch trong thùng chư ùa hết. Tắt máy khuấy ở nút 10, tắt bơm ở 7. Trong suốt quá trình làm thí nghiệm phải chú ý khi đèn quá tải chiếu sáng thì phải tắt quạt ngay. Vệ sinh tắt điện sau khi làm xong thí nghiệm VI. PHÚC TRÌNH. 6.1. Kết qủa đo  - Tính chu kỳ lọc k 1. Thùng khuấy dung dịch trư ớc khí vào lọc 2. Máy lọc khung bản 3. Bảng điều khiển 4. Máng chư ùa chất lỏng 5. Bơm dung dịch 6,7. Van 1 6 Áp kế 5 8 9 10 11 13 14 15 8. Công tắc tổng. 9,10. Nút bật và tắt máy khuấy 11,12. Nút bật và tắt bơm. 13. Đèn báo công tắc tổng. 14. Đèn báo chạy. 15. Đèn báo quá tải. 4 2 12 7 3 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình và thiết bị 49 k =  + r + p Trong đó :  , r , p tư ơng ư ùng với thời gian lọc, thời gian rư ûa bã, và các thời gian thao tác phụ(tháo bã tái sinh vải lọc, lắp khung bản...) - Năng suất của thiết bị: . k k k V q SV    V- Lư ợng nư ớc lọc thu đư ợc trong thời gian lọc  S- Diện tích bề mặt lọc trong thiết bị 22. .S n a n- Số khung của thiết bị; a - Kích thư ớc của khung(lòng khung) q - Lư ợng nư ớc lọc thu đư ợc trên 1m2 bề mặt lọc, m3/m2 6.2. Bàn luận:  Tìm hiểu quá trình hoạt động của máy lọc.  Giảm thời gian lọc cần phải làm gì?  Để tăng năng suất lọc của máy lọc cần phải làm như thế nào? VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Nguyễn Văn Lụa, Các quá trình và thiết bị trong công nghiệp hóa chất và thư ïc phẩm – Tập 1, quyển 1 – Các quá trình và thiết bị cơ học, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia, Tp.HCM, 1997. 2) Tập thể tác giả, Sổ tay quá trình và thiết bị trong công nghệ hóa chất và thư ïc phẩm – tập 1, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 1992. 3) Tập thể tác giả, Quá trình và thiết bị trong công nghệ hóa chất và thư ïc phẩm – tập 1, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 1974. 4) Nguyễn Bin, Các quá trình và thiết bị trong công nghệ hóa chất và thư ïc phẩm – Tập 1 – Các quá trình thủy lư ïc, Bơm, Quạt, Máy nén, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2002 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình và thiết bị 50 BÀI 9. THÁO LẮP QUẠT. I. MỤC ĐÍCH. Giúp cho sinh viên nắm bắt rõ cấu tạo thiết bị. Cách bố trí các chi tiết trong thiết bị. Cách thắo lắp, sư ûa chư õa các chi tiết trong thiết bị hay hỏng. Cách tháo, lắp đặt thiết bị. II. CÁCH TIẾN HÀNH. 1. Tháo gỡ quạt. Các thiết bị trên giá đã đư ợc lắp cố điïnh. Tháo thiết bị và các chi tiết trong và quan sát. Ghi nhận các kết luận khi quan sát. 2. Nhận xét về các bộ phận hay hỏng và cách khắc phục 3. Lắp đặt lại thiết bị - Lắp các bộ phận của thiết bị thành thiết bị hòan chỉnh - Lắp lại trên giá như ban đầu III. BÀN LUẬN 1. Tìm hiểu tại sao và có cách bố trí các bộ phận?. 2. So sánh các quạt áp suất thấp và cao các điểm giống nhau và khác nhan. 3. So sánh các lọai quạt trong phòng thí nghiệm Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình và thiết bị 51 BÀI 10. THÁO LẮP BƠM. I. MỤC ĐÍCH. Giúp cho sinh viên nắm bắt rõ cấu tạo thiết bị. Cách bố trí các chi tiết trong thiết bị. Cách thắo lắp, sư ûa chư õa các chi tiết trong thiết bị hay hỏng. Cách tháo, lắp đặt thiết bị. II. CÁCH TIẾN HÀNH. 1. Tháo gỡ bơm. Các thiết bị trên giá đã đư ợc lắp cố điïnh. Tháo thiết bị và các chi tiết trong và quan sát. Ghi nhận các kết luận khi quan sát. 2. Nhận xét về các bộ phận hay hỏng và cách khắc phục 3. Lắp đặt lại thiết bị - Lắp các bộ phận của thiết bị thành thiết bị hòan chỉnh - Lắp lại trên giá như ban đầu III. BÀN LUẬN 1. Tìm hiểu tại sao và có cách bố trí các bộ phận?. 2. So sánh giư õa bơm ly tâm và bơm thể tích các điểm giống nhau và khác nhan. 3. So sánh các lọai bơm và các lọai quạt trong phòng thí nghiệm Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình và thiết bị 52 BÀI 11. THÁO LẮP THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT I. MỤC ĐÍCH. Giúp cho sinh viên nắm bắt rõ cấu tạo thiết bị. Cách bố trí các chi tiết trong thiết bị. Cách thắo lắp, sư ûa chư õa các chi tiết trong thiết bị hay hỏng. Cách tháo, lắp đặt thiết bị. II. CÁCH TIẾN HÀNH. 1. Tháo gỡ thiết bị truyền nhiệt. Các thiết bị trên giá đã đư ợc lắp cố điïnh. Tháo thiết bị và các chi tiết trong và quan sát. Ghi nhận các kết luận khi quan sát. 2. Nhận xét về các bộ phận hay hỏng và cách khắc phục 3. Lắp đặt lại thiết bị - Lắp các bộ phận của thiết bị thành thiết bị hòan chỉnh - Lắp lại trên giá như ban đầu III. BÀN LUẬN 1. Tìm hiểu tại sao và có cách bố trí các bộ phận?. 2. So sánh các giư õa các lọai thiết bị truyền nhiệt các điểm giống nhau và khác nhan. 3. So sánh các lọai thiết bị truyền nhiệt trong phòng thí nghiệm Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình và thiết bị 53 BÀI 12. THÁO LẮP THIẾT BỊ LỌC. I. MỤC ĐÍCH. Giúp cho sinh viên nắm bắt rõ cấu tạo thiết bị. Cách bố trí các chi tiết trong thiết bị. Cách thắo lắp, sư ûa chư õa các chi tiết trong thiết bị hay hỏng. Cách tháo, lắp đặt thiết bị. II. CÁCH TIẾN HÀNH. 1. Tháo gỡ quạt và bơm. Các thiết bị trên giá đã đư ợc lắp cố điïnh. Tháo thiết bị và các chi tiết trong và quan sát. Ghi nhận các kết luận khi quan sát. 2. Nhận xét về các bộ phận hay hỏng và cách khắc phục - Đối với bơm - Đối với lọc, vải lọc, đư ờng ống... 3. Lắp đặt lại thiết bị - Lắp các bộ phận của thiết bị thành thiết bị hòan chỉnh - Lắp lại trên giá như ban đầu III. BÀN LUẬN 1. Tìm hiểu tại sao và có cách bố trí các bộ phận?. 2. So sánh các giư õa ống lọc, vải lọc các điểm giống nhau và khác nhan. 3. So sánh các lọai máy lọc trong phòng thí nghiệm Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình và thiết bị 54 Chủ biên: ThS. Lê Thị Thanh Hư ơng Biên soạn: Bộ môn Máy thiết bị Hiệu đính: ThS. Nguyễn Thạch Minh Xong ngày 20.9.2004 tại khoa Hóa trư ờng Cao đẳng Công nghiệp 4