Chưng cất nước biển thành nước ngọt - pdf 28

Download miễn phí Đồ án Chưng cất nước biển thành nước ngọt



Với hai chế độ này ta có nhận xét chung như sau : màng nước không ổn định vì như ta đã biết ứng với 1 chế độ nước tưới ở bình ngưng thì cột áp ở bình ngưng là không đổi khi ta mở hoàn toàn van xả nước, khi ta thay đổi độ mở van xả ta sẽ vô tình làm cho cột áp tăng lên theo thời gian và như vậy màng nước sẽ không thể ổn định được. Do đó ta sẽ không sử dụng hai chế độ này tiến hành thí nghiệm được, ta sẽ chú trọng vào hai chế độ dưới đây.
Để khắc phục việc thay đổi cột áp ở BN ảnh hưởng đến chiều dày màng nước ta sẽ duy trì cột áp ở bình ngưng (điều chỉnh van xả giữ cột áp không đổi hay dao động xung quanh một vị trí đã vạch trước), có 5 vị trí cột áp ở BN (xác định dựa vào ống đo mức lỏng) và tương ứng với mỗi cột áp có 2 vị trí mở van cấp nước biển.
Chế độ thứ ba ta đo màng theo sự duy trì cột áp ở bình ngưng, ứng với van cấp mở 50% và tương ứng với 5 vị trí (5 vạch) cột áp đã vạch trên ống đo mức lỏng trong bình ngưng. Kết quả đo được cho trong bảng 4-4.
 





Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:


Chương 4
LắP ĐặT, KIểM TRA và thử nghiệm Hệ THốNG
CHƯNG CấT NƯớc
4.1 MÔ HìNH TRONG PHòNG THí NGHIệM
4.1.1 Bước chuẩn bị
Sau khi chế tạo các thiết bị theo đúng thiết kế đã trình bày ở chương trước, cần tiến hành lắp đặt và thử nghiệm để có một mô hình hệ thống thiết bị nghiên cứu theo đúng yêu cầu. Thiết bị được nối với nhau thành một hệ kín bởi các đường ống, nếu như có kinh phí cao hơn ta sẽ sử dụng ống bằng vật liệu Inox – thứ nhất là nhìn tổng thể mỹ quan, thứ hai là việc lắp đặt cũng sẽ đơn giản hơn rất nhiều vì ta sẽ nối bằng ren, có thể tháo lắp dễ dàng.
Trong hệ thống thực tế, đường ống là loại nhựa chịu nhiệt (ở điều kiện bình thường chịu được trên 1000C). Như vậy ta sẽ chuẩn bị các ống nhựa chịu nhiệt và đi kèm với nó là máy hàn nhiệt, ở đây ống nhựa sẽ được gắn nối các kiểu với nhau, ngoài ra còn có máy cắt để thao tác cắt ống.
Theo tính toán chi tiết của hệ thống ta sẽ cắt đường ống trước : biết chiều dài và đường kính ống.
Khi thiết kế đường ống có nhiều đoạn gấp rất khó cho nên một phần không chế tạo bằng Inox, ta sẽ dùng các măng sông thẳng, các ống chữ T và các cút chuyển để nối ống với nhau hay là giữa ống với thiết bị.
Bình nước cất sẽ phải tự làm, bình được làm từ nhựa trong suốt (Meca), thân bình có gắn thước đo chỉ mức nước bên trong.
Trong một hệ thống đường ống nước thì không thể thiếu được các van chặn và các van gạt, van chặn đảm bảo không cho dòng nước hay hơi chảy ngược lại, còn van gạt sẽ cho ta thao tác nhanh để xử lý ở trước các đầu đầu ống chờ (thao tác thay đồng hồ đo nhiệt độ hay áp suất) và ở các điểm xả (xả tràn hay xả cặn).
Chuẩn bị các đầu cặp nhiệt để gắn vào các điểm đo, hàn đầu cặp nhiệt đảm bảo được mối hàn tốt, cần kiểm tra sai số của các đầu đo sao cho nhỏ nhất.
Việc lắp đặt hệ thống phải đi đôi với việc thử kín hệ thống, ta cần chuẩn bị lốc hút. Trong khi làm kín thiết bị cũng như hệ thống ta cần dùng đến keo 502, silicon làm kín các mối lắp, đầu ống.
4.1.2 Lắp đặt hệ thống
Điều quan trọng nhất khi lắp đặt là vị trí các bình phải cố định,đã cố định vị trí là không được dịch chuyển vì điều đó sẽ ảnh hưởng đến quá trình vận hành sau này.
Trên cơ sở đo đạc và cắt ống theo kích thước và khoảng cách đã định trên bản vẽ, ta chỉ việc dùng máy hàn để gắn các măng sông, các ống chữ T, cụ thể là nối hoàn thiện các đường ống, trên các đường ống có nắp các van chặn và van gạt. Khi hàn nhựa cần chờ từ 2 đến 3 phút mới tiến hành tiếp để đường hàn (mối hàn) được ăn chặt với nhau, đảm bảo kín.
Trong hệ thống tính toán có đường ống nối giữa bình nước biển với bình ngưng tụ(BN) là phức tạp nhất. Đường ống này ta phải hàn trước khi gắn chúng vào 2 thiết bị nói trên. Vì nó có 3 đầu chờ nên ta phải lắp đồng thời 3 đầu đó, việc này cần có sự trợ giúp của 2 người.
Các mối hàn cần đảm bảo kín và đủ phẳng tránh trở lực trên đường ống, nhất là với đường ống dẫn hơi. Như vậy khi hàn có khuyết tật cần chỉnh lại ngay, công việc này tương đối đơn giản nhưng phải để ý nếu không sẽ ảnh hưởng đến độ kín của hệ thống, mất chân không và mọi việc sẽ chẳng còn ý nghĩa gì nữa. Ngoài ống nhựa, ta còn dùng ống mềm để nối đường cấp nước biển từ bình ngưng sang bình bay hơi, vì khoảng cách giữa hai bình này là rất gần nhau và là đường ống không chịu nhiệt, chịu áp cao.
Trong các đường ống thì đường ống dẫn nước trao đổi nhiệt từ bình nước gia nhiệt đến bình bay hơi (BH) sẽ chịu nhiệt độ cao nhất trong khi vận hành. Do đó ta sẽ không dùng ống nhựa chịu nhiệt, vì sợ rằng việc đảm bảo kín là không tốt dẫn đến rò rỉ nước ra bên ngoài, tạo chân không trong bình sẽ rất nguy hiểm. Thay vào đó ta dùng ống nước bằng kim loại, đường ống kim loại sẽ đảm bảo việc tháo lắp dễ dàng, đảm bảo kín, dẫn nhiệt tốt và rất an toàn. Vì là đường nước gia nhiệt nên ta phải bọc cách nhiệt cho đường ống, vật liệu cách nhiệt ở đây là xốp cách nhệt dạng tấm.
Khó nhất khi lắp đặt chính là gắn các đầu cặp nhiệt (CN) vào hệ thống, tất cả có 8 đầu cặp nhiệt, trong đó có 4 đầu CN gắn vào thiết bị (vật liệu là Inox), 4 đầu còn lại gắn trên đường ống. Khi gắn vào thiết bị có khó hơn vì ta phải làm kín các bình, với lại thao tác cũng khó hơn khi các đầu CN nằm bên trong thiết bị. Để làm kín các đầu CN, sau khi hàn ta quấn một ít băng tan lên đầu dây, sau đó đặt vào “ điểm đo” và dùng keo con voi gắn kín lại. Tại các điểm gắn đo nhiệt độ bề mặt trao đổi nhiệt bên trong bình BH, không những phải gắn keo 502 mà còn dùng loại keo Epoxy hai thành phần để làm kín. Các đầu CN không tập trung mà nằm phân bố theo chiều dài của hệ thống, nên phải dùng hết 8m dây CN, 8 đầu ra được đấu chung vào một đồng hồ cảm biến nhiệt độ- đây là đồng hồ điện tử hiện số có độ phân giải 0,10C. Đầu đo 1 và 2 lần lượt đo nhiệt độ nước nóng vào và ra khỏi bình BH, đầu đo 3, 4 và 5 gắn theo 3 vị trí khác nhau đo nhiệt độ bề mặt trao đổi nhiệt bên trong bình BH, đầu đo 6 đo nhiệt độ nước biển cấp trước bay hơi, đầu đo 7 đo nhiệt độ hơi và đầu đo 8 đo nhiệt độ đầu vào của nước làm mát ở bình ngưng (Xem hình H.4-1).
áp suất có hai vị trí đo: đó là hơi sau bình BH và áp suất ngưng của hơi tại BN. Khi lắp đặt đồng hồ đo áp suất ta sẽ lắp đầu chờ ren trong trước, sau đó sẽ lắp đồng hồ vào sau. Mục đích của đầu chờ là ta có thể thay lắp các loại đồng hồ khác nhau, ví dụ như khi ta cần thử kín cho hệ thống thì cần lắp đồng hồ áp suất dương và khi hút chân không sẽ thay bằng đồng hồ áp suất âm (Xem hình H.4-1).
H.4-1. Sơ đồ thiết bị đo
1- Đo nhiệt độ nước nóng vào bình bay hơi 6- Đo nhiệt độ nước biển cấp vào bình bay hơi
2- Đo nhiệt độ nước nóng ra bình bay hơi 7- Đo nhiệt độ hơi ra khỏi bình bay hơi
3, 4, 5- Đo nhiệt độ bề mặt bay hơi 8- Đo nhiệt độ nước biển vào bình ngưng tụ
Khi hệ thống làm việc, ứng với các cột áp khác nhau của mức lỏng cấp ở bình ngưng sẽ cho ta một chế độ khác ứng với một chiều dầy màng khác nhau ở bình bay hơi, cho nên cần làm ống chỉ mức lỏng cho bình ngưng.
Tương tự như vậy, ở bình nước biển ta cũng cần ống đo mức nước biển- việc cấp nước biển cho hệ thống là liên tục, như vậy ta cần theo dõi mức lỏng.
Trong các thiết bị thì bình nước nóng được làm kín ngay từ khi chế tạo, chỉ còn nắp thanh điện trở vào là xong, với công suất 2,5kW ta cần sử dụng loại gioăng chịu nhiệt để chèn kín đầu thanh, đảm bảo nước trong bình không rò ra ngoài.
Sau khi lắp ráp xong ta có một hệ thống hoàn chỉnh, công việc còn lại chỉ là thử kín và điều chỉnh màng nước trên bề mặt bay hơi. Ta phải điều chỉnh chiều dày màng nước trước sau đó mới lắp kín hệ thống, vì ở bình BH ta có thể tháo nắp dễ dàng để vệ sinh bình.
H.4-2. Toàn cảnh mô hình thiết bị chưng cất nước biển
4.1.3 xác định chế độ tưới cho bình ngưng và chiều dày màng nước trong bình bay hơi
Theo thiết kế, trong bình ngưng tụ hơi nóng nhả nhiệt cho nước tưới, chế độ chảy của nước tưới ta không thể quan sát được trực tiếp (vì bình kín), do vậy ta cần xây dựng mô hình cho BN để xác định được điều kiện tưới (làm mát). (Xem hình 4-3 : Mô hình bình ngưng xác định chế độ tưới).
Mô hình đơn giản là một bình nhựa trong suốt- tượng trưng là bình ngưng, dùng ống nhựa trong để thuận tiện cho việc quan sát, trong ống ta đặt một dàn ống ngưng làm bằng ống đồng có đường kính 5mm mô phỏng theo dàn ống ngưng thật, chỉ khác nhau về kích thước. Nước cấp từ phía trên, qua mắt tưới sẽ chảy hay nhỏ giọt xuống dàn ống. Để chọn được chế độ chảy tối ưu- là chế độ mà lưu lượng nước cấp không được quá lớn và đảm bảo được trên bề mặt ống ngưng nước làm mát tạo thành một màng mỏng bám xung quanh, trong khi mật độ tưới phải đều, ta phải thử ở nhiều chế độ lưu lượng khác nhau và nhiều kiểu “mặt sàng” phân phối nước khác nhau. Các số liệu này được ghi lại và chọn ra một chế độ lưu lượng tốt nhất ghi trong bảng 4-1.
ở chế độ tưới tốt nhất ta dùng mặt sàng đục lỗ đường kính 3mm theo kiểu một hàng lên, một hàng xuống, khoảng cách các hàng là 10mm. Với kiểu tạo lỗ như vậy sẽ cho mật độ nước tưới dàn đều trên bề mặt sàng tưới. Ta chọ chế độ tưới tốt nhất cho bình ngưng là chế độ ứng với lưu lượng tưới :
l/s
ở bình bay hơi (BH), việc điều chỉnh màng nước là rất khó khăn vì màng phải chảy đều theo mặt trụ bên trong (D = 200mm) để tận dụng hết bề mặt trao đổi nhiệt, như vậy sẽ không bị lãng phí nhiệt vô ích. Khó khăn là bề mặt của rãnh chờ chảy tràn là không phẳng sau khi chế tạo. Các cách khắc phục được đưa ra, chẳng hạn như tăng cột áp cấp cho rãnh chảy tràn; làm lớp đệm cho bề mặt TĐN- tăng khả năng dính ướt của nước biển, như vậy nó sẽ bám vào bề mặt, chảy đều hơn; hay là mài nhẵn bề mặt rãnh chảy tràn và hạn chế dòng chảy từ miệng cấp- tránh nước chỉ chảy theo dòng lớn thẳng từ miệng cấp nước xuống.
Bảng 4-1. Số liệu đo trên mô hình bình ngưng xác định chế độ tưới
TT
Lưu lượng, l/s
Chế độ tưới tạo được
1
0,010
Nước hầu như chỉ nhỏ giọt nhỏ qua một vài mặt sàng, tốc độ chậm
2
0,012
Tốc độ nhỏ giọt nhanh hơn nhưng không đều vì có tạo dòng ở một số mắt sàng
3
0,013
Giọt và dòng đều, mật độ tưới đều trên mặt sàng
4
0,014
Giọt và dòng đều, nhanh hơn, mật độ tưới đều trên mặt sàng...
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status