Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Генералов М.Б. -> "Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ" -> 70

Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ - Генералов М.Б.

Генералов М.Б. Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ — М.: Академкнига, 2004. — 397 c.
ISBN 5-94628-130-5
Скачать (прямая ссылка): osnovnieprocessiitehnologii2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 145 >> Следующая


Наибольшее распространение в производстве ПВВ получили следующие способы перемешивания:

• циркуляционное (многократное прокачивание жидкости через рабочую зону с помощью насосов);

• механическое с помощью вращающихся мешалок различной конструкции;

188 • в трубопроводах с неподвижными турбулизаторами потоков

Циркуляционное перемешивание. Процесс циркуляционного перемешивания осуществляется с помощью насосов, как правило, центробежных или шестеренчатых, расположенных вне или внутри аппарата с перемешиваемой жидкой средой (растворимые жидкости, суспензии, эмульсии и т.п.). В первом случае циркуляцию называют внешней, во втором — внутренней [1].

При внешнем циркуляционном перемешивании (рис. 6.1, а) жидкость, находящаяся в емкости 1, забирается насосом 2 и возвращается в ту же емкость. При внутренней циркуляции (рис. 6.1, б) колесо, например, центробежного насоса без корпуса с двухсторонним всасыванием (верхним и нижним) закреплено на валу 2, вращение которому сообщается от электродвигателя (на схеме не показан), размещенного на крышке емкости 1. Жидкость засасывается в рабочее колесо по оси и выбрасывается по его периферии, вовлекая в движение весь объем жидкости. В обоих вариантах циркуляционного перемешивания многократное прокачивание жидкостной среды через рабочий объем приводит к выравниванию свойств этой среды в различных ее точках.

Необходимая подача насоса Q определяется приемлемым качеством перемешивания. Обычно эмпирически для каждого конкретного случая перемешивания устанавливается кратность циркуляции кц = = Q/V, которая показывает, сколько раз рабочий объем системы Одолжен смениться в единицу времени, чтобы обеспечить заданное качество перемешивания. При известном К и принятом по опытным рекомендациям кц легко найти подачу насоса Q= кц Ум с учетом напора насоса h (высота слоя жидкости на рис. 6.1) определить потребляемую мощность и выбрать тип насоса. В случае внешней циркуляции к силе

среды,

а

б



1

•ч

Рис. 6.1. Схемы внешней (а) и внутренней (б) циркуляций напора h следует добавить гидравлическое сопротивление трубопроводов. В случае внутренней циркуляции следует иметь в виду, что для центробежного насоса без корпуса, когда области всасывания и нагнетания свободно сообщаются, характерно снижение значения коэффициента подачи т)п. В частности, для обычного на практике отношения диаметров рабочего колеса и емкости на уровне 0,5—0,7 значение т)п = = 0,4 н- 0,5; для центробежного насоса, снабженного корпусом, т)п = 1.

Различные схемы циркуляционного перемешивания обычно применяются для мало вязких гомогенных жидкостей и гетерогенных жидких смесей (суспензий и эмульсий) с относительно малым содержанием дисперсной фазы.

Перемешивание лопастными мешалками. Этот процесс обеспечивается путем вращения мешалок либо непосредственно от электродвигателя, либо через редуктор или клиноременную передачу.

Процесс перемешивания механическими мешалками сводится к внешней задаче гидродинамики — обтеканию тел потоком жидкости. При ламинарном режиме движения ньютоновских жидкостей эта задача может быть решена с помощью уравнений Навье—Стокса и неразрывности потока (см. подразд. 4.3). Точное аналитическое решение указанной задачи весьма сложно и возможно лишь для частных случаев; кроме того, процесс перемешивания часто осуществляется при турбулентном режиме. Поэтому для решения этой задачи используют теорию подобия.

Мощность, потребляемую механическими мешалками, определяют следующим образом. Для описания процесса перемешивания применяют модифицированные критерии Эйлера (Eum), Рейнольдса (ReM) и Фруда (FrM), которые могут быть получены путем преобразования обычных выражений этих критериев (см. подразд. 6.1). Вместо линейной скорости жидкости w, среднее значение которой при перемешивании установить практически невозможно, в модифицированные критерии подставляют произведение n0du, пропорциональное окружной скорости мешалки, т.е. w ~ n0dM (здесь п0 — частота вращения мешалки в единицу времени; dM — диаметр мешалки).

В критерий Эйлера входит разность давления Ap между передней (со стороны набегания потока) и задней плоскостями лопасти мешалки. Этот перепад давления можно заменить пропорциональной величиной

PN N S ^-Ш^тЩі'ій- ) і А:'- Ш^'І^Щг^Ч^

^p S (n0dM)S n0dl'

где P — результирующая сила давления на лопасть мешалки; S - площадь, на которой распределено усилие Р, S- d2M.

190 В результате получим следующие выражения дп*тиюяифицирова№-ных критериев подобия: q

D _ п0^мР С nO^M С N -IS і ' "f

Кем ----; ГГМ --; tuM - Л з ,5 'AfV

й 8 Pn0dM t ./

где р, р — соответственно плотность и динамическая вязкость перемешиваемой среды; g — ускорение свободного падения.

При перемешивании гетерогенных смесей в выражения модифицированных критериев подобия подставляют значение плотности сплошной (дисперсионной) среды, если плотности перемешиваемых фаз отличаются не более чем на 30%. В остальных случаях необходимо подставлять среднюю плотность смеси рсм, определяемую по правилу аддитивности (см. подразд. 2.5).
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 145 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed