химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

анического перемешивания, применяют также перемешивание сжатым воздухом. Иногда жидкости перемешивают многократным перекачиванием их насосом через аппарат, т е путем циркуляции в замкнутом контуре Оба последних способа требуют сравнительно большого расхода энергии, а перемешивание воздухом сопряжено также с возможным окислением или испарением продуктов.

Основными характеристиками любого процесса перемешивания являются расход энергии и эффективность перемешивания

В различных процессах эффективность перемешивания определяется по-разному Например, при суспендировании эффективность перемешивания характеризуется равномерностью распределения твердых частиц в жидкости и скоростью достижения достаточной равномерности Если перемешивание применяется для интенсификации теплообмена, эффективность перемешивания может определяться возрастанием коэффициента теплоотдачи (стр 370) в перемешиваемой среде

2. Расход энергии на перемешивание

При вращении лопасти мешалки, как при обтекании жидкостью любого движущегося в ней тела (стр. 171), энергия затрачивается на преодоление трения, а также на образование и срыв вихрей Сила сопротивления среды зависит от коэффициента сопротивления ф, который определяется по уравнению (6-92).

В данном случае (рис. 10-1) d — диаметр лопасти мешалки и, поскольку скорость в точках лопасти, неодинаково удаленных от оси, различна, шср — некоторая средняя окружная скорость вращения лопасти.

(10-1) -±- =

Для лопасти любой формы между средней скоростью и окружной скоростью на конце лопасти существует общее соотношение:

где w

wcp — aw

окружная скорость на конце лопасти,

а — коэффициент пропорциональности, постоянный для лопасти данной формы. Подставляя значение wcp в выражение (6-92) и принимая, что R = Р (Р — сила, действующая на лопасть мешалки), получим:

Для преодоления сопротивления среды к валу мешалки должно быть подведено определенное количество энергии.

Мощность, необходимая для вращения лопасти, равна произведению действующей силы на среднюю скорость вращения лопасти:

N=Pwcp=Paw (10-3)

Окружная скорость на конце лопасти w = -кип (п — число оборотов мешалки в 1 сек). Подставляя в выражение (10-3) значения Р и wcp из выражений (10-2) и (10-1), получим:

N = tjipu!2flV = typd2a? (к dnf или N = ф A3pd5#3

Обозначив произведение фтс3а3 через с, получим окончательное выражение;

N=cd5n?pem (10-4)

Входящий в уравнение (10-4) коэффициент с определяется из опыта. Он зависит не только от формы лопасти и сосуда, в котором производится перемешивание, но и от критерия Re, поскольку в выражение величины с входит коэффициент сопротивления ф, являющийся функцией Re. Таким образом

c=/(Re) (10-5)

Величина Re для мешалок выражается следующим образом:

а>ср d? dp (an dn) dp nd2p

ReM = — = = аъ—Постоянный множитель можно исключить и определять критерий Re для мешалок по формуле

Re„ = ^- (10-6)

На рис. 10-2 приведены опытные значения с как функции от ReM для мешалок различных типов при определенных отношениях диаметра D сосуда, высоты Я уровня жидкости в нем,

и a ( D Н Ъ\

ширины о лопасти и диаметра о лопасти мешалки 1-^-, -jy, -j)*

а также (для пропеллерных мешалок) при отношении шага винта

к диаметру сосуда -^-.равном 1 и 2. По рис. 10-2 определяют

значение с и, подставляя его в формулу (10-4), находят необходимую мощность.

Однако величины с, полученные по графику, точны только для мешалок, геометрически подобных тем, к которым относятся соответствующие опытные данные. При отклонении от этого условия расход энергии изменяется. Поэтому в случае отсутствия геометрического подобия значение с, найденное по рис. 10-2, надо умножить на соответствующие поправочные коэффициенты:

где а — отношение -j-для модельной мешалки (см. табл. к рис. 10-2);

р — отношение — для модельной мешалки (см. табл. к рис. 10-2);

Ь и /—ширина и длина лопасти; t— ширина перегородки; TV— число перегородок.

Значения показателей степеней в выражениях поправочных коэффициентов можно принимать по табл. 12.

Таблица 12

Значения показателей степеней в формулах (10-7)

Мешалки а h k т р г п

Лопастные без перегородок . 1Д 0,6 0,3 . и.

Пропеллерные и турбинные 0,93 0,6 1,5

Пропеллерные с перегород- 1,7 0,3 0,4

0 0 — —

Турбинные с перегородками . 0 0 —— 1,5 — 0,3 0,4

При наличии в аппарате дополнительных устройств (змеевиков, труб и т. д.), а также при сильной- шероховатости стенок сосуда расход энергии на перемешивание увеличивается. Некоторые опытные данные для сосудов с змеевиками и отражательными перегородками на стенках приведены на рис. 10-2. Для других устройств точных данных нет, грубо ориентировочно можно вводить следующие поправочные коэффициенты к значению с:

Гильза для термометра /г =1,1

Труба /тр. = 1.2

Сосуд с сильно шероховатыми

стенками /ш = 1Д—1,2

При пуске мешалки в ход энергия затрачивается не только на преодоление трения, но и на выведение жидкости из состояния покоя, т.

страница 115
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


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

 

 

Реклама
теплообменник polar bear pbas 500x250 2 2.5
сименс gma321.1e подключение
наклейки на авто регби
как правильно делать выкладку ветрино молочной продукции

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
(29.06.2017)