Расчеты и выбор механических перемешивающих устройств вертикальных емкостных аппаратов. Карпушкин С.В - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

u
– окружная скорость жидкости;
r
– текущий радиус;
r
m
– радиус максимума
окружной скорости;
D
– внутренний диаметр аппарата
Установка в аппарате неподвижных внутренних устройств (отражательных перегородок, труб, от-
ражателей, змеевиков) приводит к уменьшению скорости окружного течения, увеличению радиальной и
осевой составляющих скорости. Распределение скоростей в этом случае зависит, в основном, от вели-
чины суммарного гидравлического сопротивления
R
вн
внутренних устройств окружному потоку. В ап-
паратах с внутренними устройствами, обладающими высоким гидравлическим сопротивлением, все
пространственные составляющие скорости оказываются близкими по величине и важнейшим элемен-
том гидродинамической обстановки становится меридианальная циркуляция.
Гидродинамический расчёт аппаратов с механическими мешалками включает расчёт затрат мощно-
сти на перемешивание и определение параметров, характеризующих эффективность перемешивания кон-
кретной среды. Методика расчёта [2] различна в зависимости от соотношения значений
R
вн
и значения
произведения 0,1
DH
: при
R
вн
≤ 0,1
DH
, когда осевая и радиальная составляющие скорости потока суще-
ственно меньше окружной, в качестве гидродинамической основы расчёта используется параметр про-
филя окружной скорости перемешиваемой среды ψ
1
, а при
R
вн
> 0,1
DH
расчёт основан на использова-
нии относительного осреднённого значения окружной скорости потока
u
ср
.
Для расчёта необходимы следующие исходные данные:
1. Конструктивные параметры аппарата:
– внутренний диаметр
D
;
– высота заполнения аппарата рабочей средой без перемешивания
H
.
2. Параметры перемешивающего устройства (табл. 1.1):
– тип мешалки (коэффициент её сопротивления ζ);
– коэффициент расхода мешалки
k
2
;
– число мешалок на валу
z
м
;
– диаметр мешалки
d
м
;
– частота вращения вала мешалки
n
.
1.1. Основные характеристики наиболее распространённых мешалок
Тип мешалки
Рекомендуе-
мые
значения
G
D
=
D
/
d
м
Коэффици-
ент
сопротивле-
ния ζ
Коэффи-
циент рас-
хода
k
2
Лопастная 1,5 – 2,5 0,88 0,0013
Трёхлопастная
(пропеллерная) 3 – 6 0,56 0,0028
Турбинная (от-
крытая и закры-
тая)
3 – 6 8,4 0,0013
Якорная 1,15 – 1,5 1,28 0,0013
Рамная 1,1 – 1,3 1,28 0,033
Фрезерная 3 – 6 1,5 0,002
3. Параметры установленных в аппарате внутренних устройств:
– число внутренних устройств
z
в
;
– коэффициенты их гидравлического сопротивления ζ
i
,
i
= 1, …,
z
в
;
– геометрические размеры каждого внутреннего устройства;
– радиусы расположения их вертикальных осей в аппарате
r
i
,
i
= 1, …,
z
в
.
4. Физические характеристики перемешиваемой среды:
– плотность ρ;
– кинематическая ν или динамическая µ вязкость;
– средний диаметр взвешенных частиц;
– массовая или объёмная концентрация компонентов среды.

Страницы