химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

ергии на трение в уплотняющем сальнике (Ny), в опорных и направляющих подшипниках (N0), а также в передаточном механизме от электродвигателя к валу мешал™ (Na). Обычно Ny = 0,ЗЛ/, N0 = 0.25JV и Nn = (0,85 — 0,90) N.

В. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО РАБОЧЕГО РЕЖИМА МЕХАНИЧЕСКИХ МЕШАЛОК

Из уравнения (IV. 1) видно, что для механических мешалок всех типов при прочих равных условиях характерна сильная зависимость требуемой мощности от скорости их вращения (N ~ ~ л3). Однако с ростом последней возрастает интенсивность перемешивания и, естественно, уменьшается продолжительность процесса т. Очевидно, рациональному рабочему режиму должно соответствовать осуществление заданного процесса перемешивания с минимальным расходом энергии (лт)мнн.

Величина (лт)мин для мешалки каждого типа зависит от физических свойств перемешиваемой среды, не поддается теоретическому расчету и определяется по эмпирическим формулам.

При перемешивании взаимно растворимых не очень вязких жидкостей можно принимать следующие значения (лт)И1Ш (в обУс):

1 ип мешалкн

ПАРАМЕТР ТУРБИНная закрытая ТУРБИНная ОТкрытая листовая ДВУХЛОПАСТНАЯ ПРОПЕЛЛЕРНАЯ с ДИФФУЗОРОМ ПРОПЕЛЛЕРНАЯ БЕЗ ДИФФУЗОРА ЯКОРНАЯ

D/d, мм 3—4 46—81,5 3—4 56—99,5 2—1,5 26,5—20 3 96,5 3—4 86,2— 113 3-4 96,5— 170 1,15 30

Для перемешивания двух взаимно нерастворимых жидкостей, имеющих близкие плотности и вязкости (в пределах 10—20%), листовыми, якорными, рамными, пропеллерными и винтовыми мешалками в турбулентном режиме при наличии отражательных ребер имеем: (лт)М1Ш = 6,7 (D/d)~5/3C_1/3.

При перемешивании очень вязких жидкостей двухзаходными спиральными мешалками (0,9 < d/D < 0,98, s = bid = 1) в ламинарном режиме (Re < 100): (Л/т2/?)3рж)ми„ = 5,8-105. Из последнего выражения видно, что т = const при NlD3 — NlV = const, т. е. при одинаковом расходе энергии на единицу объема перемешиваемой жидкости (удельном расходе энергии).

Для шнековых мешалок при Re< 100: (от)„„н= 47Re -1 (d2АРШ)0' , где Fm— винтовая поверхность шнека. Заметим, что с ростом поверхности Fm время перемешивания уменьшается.

Для пропеллерной мешалки при рабочем режиме, соответствующем 5*104< < Re< 5-Ю5; (лт)„„н = Ю'3 [9,05 + 7,22 (Dldf) (wd)1-4 Re0'7, где w — окружная скорость пропеллера. Последняя формула справедлива в пределах: 2,5< wd< 7,7; 3,2< Hid< 7,7; bid = 0,5.

188

189

При перемешивании жидкостей лопастными мешалками (число лопастей и наличии отражательных ребер имеем:

в режимах Re < 10Б (пт)ат - 7,2 (W)~0,25 Р/<*)1,4 (H/df-s

а режимах Re> 105 («т)мин = b{n4lg)^ (D/df2 (H/df-*

Для пропеллерных мешалок и взаимно нерастворимых жидкостей с большой разностью плотностей (Лр) в режимах до Re = I05:

(«т)мщ1 = 7,1 (пЧ'еГ°-№ (Др/Рл)0'25 Т (Did? (H/Df-n

где рл - плотность легкой фазы.

При перемешивании суспензий, содержащих жидкость с плотностью рж и твердые частицы размером 8 с плотностью рт, минимальная частота вращения мешалки п об/с не может быть меньше требуемой для поддержания твердой фазы во взвешенном состоянии:

для пропеллерной мешалки (d'D — 0,315)

™ о [ ?(рт-Рж)^о(1-ф)4'65ф Г/Э Re0,09

= 33-3l d^T J Re

где w0 — скорость свободного осаждения твердой частицы; q? — объемная кон* центрация твердой фазы; Re = п42рж1\1Ж;

для турбинной мешалки закрытого типа {Did — 1,5—4)

Re„H„ = Лнш/рж/Иж - 4,7 Аг (8/d)0,5 {Did)

для двухлопастной мешалки {Dld = 1,33—1,50)

ReMHH = -1м1Ш<*2рж/и.ж = 14,8 Ar (8,'d)0'5

(обе последние формулы справедливы при 6 ;j> I мм и tp 0,15).

Прн любых значениях (р и б дает приемлемые результаты расчет по формуле:

"LJPJGBP =170 гф/(1 - ф))°-?6 (Ш)0А

В случае перемешивания взаимно нерастворимых жидкостей часто требуется тонкое диспергирование одной из них в среде другой. Получаемый ври этом средний объемно-поверхностный диаметр капель don, как установлено опытом, является функцией критерия We = и^рсо3, где рс — плотность сплошной фазы; о — межфазное поверхностное натяжение. В интервале Ar = gd^n (рг—Р0)^срс= = 8,9- Ю3 — 3,4- Ю10 и Re/We — 6,15—1,18-107 справедливо соотношение:

Re = HrfVc/fic = ВАг°'ш (Re/We)0-135 (D/d)m Значения Вит для широко используемых мешалок приведены в следующей табличке:

Мешалка D.'d В т

Турбинная (закрытая) 2—4 2,3 0,67

Пропеллерная 2—4 2,95 0,67

Лопастная 1,33—4 1,47 1.3

Для ориентировочных расчетов предложено соотношение;

daal'd = (0,047-7-0,084) (1+3,15<р) We-0'6

190

Удельную поверхность дисперсной фазы, т. е. ее поверхность в 1 м3 полу чаемой эмульсин можно приближенно определить по формуле (ма/м3):

(0,047+0,084) (1 + 3,15ф) У \ V I о3 l4C(dlD)3}

где V — объем жидкости в аппарате.

Пропеллерные мешалки применяют также для диспергирования газов в жидких средах. Достигаемое при этом газосодержанне, т. е. отношение

у

объема газа Vr, задерживаемого объемом жндкостн Уж, <рг = у г , зависит от

рабочих режимоа мешалки (ReM) и газового потока (Rer), а также от физических свойств обеих фаз. Здесь наблюдаются три характерные области: 1) полное диспергирование газового п

страница 74
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
где обучают ремонту газовых котлов
котел на твердом топливе цена
Обеденный стол Milli ОС-19
235101-03

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)