Расчеты и выбор механических перемешивающих устройств вертикальных емкостных аппаратов. Карпушкин С.В - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

1.5. Эффективность ламинарного перемешивания
малоконцентрированной суспензии мешалками различных типов
Тип
мешалки
Мощность
перемешива-
ния, кВт
Время
гомогениза-
ции, с
Расчётный
диаметр
вала, м
Удельная
утечка,
м
3
/м/с·10
12
Максимал
ь-
ный
тепловой по-
ток, кВт
Рамная 12,12 4486 0,022 4,094 204
Ленточная 28,97 57,3 0,021 4,627 59,4
Шнековая 0,823 162,3 0,02 0,3523 19,6
Согласно результатам этих расчётов, только рамная мешалка пригодна для организации процесса в
данном конкретном случае, так как ленточная и шнековая мешалки, несмотря на более высокую эффек-
тивность процесса перемешивания, не способны обеспечить требуемый тепловой поток.
Подобные расчёты просты и наглядны, однако по их результатам невозможно количественно оце-
нить эффективность конструкции перемешивающего устройства вертикального емкостного аппарата и
объективно сравнивать различные её варианты. Такая задача не рассматривается в литературе, в том
числе и в публикациях авторов [1, 2, 6 – 14], где, в основном, предлагаются новые подходы к расчёту
параметров распределения концентраций веществ и температуры по радиусу и высоте аппарата при пе-
ремешивании различных сред.
2. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ
КОНСТРУКЦИИ ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
ВЕРТИКАЛЬНОГО ЕМКОСТНОГО АППАРАТА
Предлагаемая методика определения оптимальной конструкции механического перемешивающего
устройства вертикального емкостного аппарата ориентирована на применение стандартных мешалок,
валов и мотор-редукторов.
Методика предусматривает разработку математической постановки и алгоритма решения задачи
выбора типа (ζ) и числа (
z
м
) механических мешалок, стандартных значений параметров их конструкций,
частоты вращения (
n
) и диаметра (
d
) вала привода, которые обеспечивают приемлемую гидродинамиче-
скую обстановку, требуемое качество перемешивания, выполнение условий виброустойчивости, жёст-
кости и прочности вала, условий пригодности его уплотнения и теплообменного устройства при мини-
мальных затратах, связанных с приобретением и эксплуатацией перемешивающего устройства.
К числу параметров конструкций мешалок различных типов относятся:
− для лопастных, трёхлопастных, турбинных, фрезерных и якорных мешалок – только их диаметр
(
d
м
):
− для рамных мешалок, используемых при ламинарном перемешивании, – диаметр и число гори-
зонтальных траверс (
n
т
);
− для ленточных мешалок – диаметр, число траверс, число лопастей (
n
л
) и расстояние между тра-
версами (
l
т
);
− для шнековых мешалок – диаметр, высота мешалки (
Н
м
) и шаг винтовой линии её лопасти (
t
л
).
Рассмотрим общую постановку и алгоритм решения задачи.
2.1. ОБЩАЯ ПОСТАНОВКА И АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
Предлагаемая постановка задачи объединяет случаи ламинарного и турбулентного режима движения
жидкости в аппарате, так как на производстве нередки случаи, когда по ходу технологического процесса
турбулентный режим становится переходным, а затем и ламинарным.

Страницы