ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Утечка рабочей среды в зоне уплотнения для трёхлопастной мешалки составляет 2,815·10
–11
м
3
/м/с,
для турбинной – 2,252·10
–11
м
3
/м/с, т.е. соответствует классу негерметичности 2–1. Тепловой поток, обес-
печиваемый рубашкой рассматриваемого аппарата, при использовании трёхлопастной мешалки равен 306
кВт, а при использовании турбинной – 310,3 кВт. Оба эти значения превышают тепловой поток, необхо-
димый для охлаждения перемешиваемой среды в установленных условиях (277,1 кВт).
Из табл. 1.4 и рис. 1.27, 1.28 очевидно, что с точки зрения эффективности перемешивания более оп-
равданна установка в аппарате турбинной мешалки, однако это повлечёт за собой необходимость при-
менения более мощного (и более дорогого) мотор-редуктора, увеличение удельных энергозатрат на вы-
пуск продукции.
1.6.2. Выбор типа мешалки для ламинарного перемешивания
В данном случае суспензия с массовой долей твёрдой фазы
X
ср
= 0,05 перемешивается в аппарате с
внутренним диаметром
D
= 2,8 м, заполненном до высоты
Н
= 2,65 м. Для реализации процесса может
быть использована рамная, ленточная либо шнековая мешалка высотой
Н
м
= 1,75 м при частоте враще-
ния
n
= 0,5 1/с. Диаметры
d
м
рамной и ленточной мешалок одинаковы: 2,12 м, шнековой мешалки – 1,12
м. Ленточная мешалка имеет три горизонтальные траверсы (
n
т
) при расстоянии между ними 0,875 м,
рамная – четыре траверсы. Число лопастей ленточной мешалки
n
л
= 2, шаг винтовой линии шнековой
мешалки
t
л
= 0,875 м. Мешалки размещаются на жёстком однопролётном валу постоянного сечения,
диаметры валов однозначно определяются диаметрами мешалок: для рамной
d
в
= 0,095 м, ленточной
d
в
= 0,08 м, шнековой
d
в
= 0,11 м, расстояние от верхней опоры вала до верхней кромки лопасти шнековой
мешалки
h
1
= 1,9 м.
Плотность частиц твёрдой фазы суспензии ρ
т
= 950 кг/м
3
, жидкой фазы ρ
ж
= 1100 кг/м
3
, динамическая
вязкость жидкой фазы µ
ж
= 5 Па·с, требуемая степень неоднородности перемешиваемой среды η = 0,9.
В аппарате осуществляется эндотермическая химическая реакция, для осуществления которой не-
обходимо подводить к перемешиваемой среде тепловой поток Ф = 78,87 кВт. Температура суспензии в
процессе перемешивания должна поддерживаться равной 85 °С. Коэффициент теплопроводности сус-
пензии при этой температуре λ = 0,668 Вт/(м·К), теплоёмкость
с
= 1276 Дж/(кг·К).
Аппарат оснащен цилиндрической рубашкой высотой
Н
т
= 2,8 м, площадь поверхности теплообмена
F
= 17,5 м
2
. В качестве теплоносителя используется водяной пар давлением 0,3 МПа. Корпус аппарата из-
готовлен из нержавеющей стали, толщина стенки корпуса δ
ст
= 22 мм.
В качестве уплотнения вала перемешивающего устройства используется сальник с набивкой из
ФУМа, коэффициент трения которой о поверхность вала
f
= 0,075. Динамическая вязкость рабочей сре-
ды
в зоне уплотнения µ = 0,000087 Па·с, рабочее давление в аппарате
р
с
= 0,35 МПа. Удельная утечка рабо-
чей среды через уплотнение в течение времени
Т
= 2500 ч должна соответствовать классу негерметич-
ности 1–2.
Протокол расчёта затрат мощности на перемешивание в этом аппарате, расчётов времени гомогени-
зации перемешиваемой среды по методике [2], механических расчётов вала перемешивающего устрой-
ства по методике [3], расчёта удельной утечки рабочей среды через уплотнение по методике [19] и теп-
лового расчёта по методике [2] для рамной, ленточной и шнековой мешалки с помощью системы инже-
нерных расчётов MathCAD приведён в прил. Б. В табл. 1.5 представлены основные результаты расчё-
тов: значения затрат мощности на перемешивание, требуемого времени гомогенизации перемешивае-
мой среды, расчётных диаметров валов мешалок, удельной утечки рабочей среды через 2500 ч после
начала работы уплотнения, обеспечиваемых тепловых потоков.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- …
- следующая ›
- последняя »
