Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Генералов М.Б. -> "Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ" -> 72

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 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 145 >> Следующая


194

Угловую частоту вращения мешалки выбирают с учетом назначения процесса, типа и конструкции перемешивающего устройства.

При приготовлении суспензий равномерное распределение твердых частиц в жидкости достигается при такой угловой скорости вращения мешалки л0, когда осевая составляющая скорости потока жидкости становится равной или несколько больше скорости осаждения частиц. В этом случае восходящий поток жидкости поддерживает твердые частицы во взвешенном состоянии, препятствуя их осаждению. Частота вращения л0 в единицу времени может быть определена по уравнению [2]

2 ґ \0,5 / \к

ReM =^MP = C1Ar |— , (6.4)

V KdMj Им

где Ar - критерий Архимеда; Ar = 8^ ; Ap - разность плотностей

Uc Pc

фаз; рс — плотность сплошной (дисперсионной) среды; ис — кинематическая вязкость сплошной среды; d4 — средний диаметр частиц; D/dM — отношение диаметра аппарата к диаметру мешалки.

Значения коэффициентов C1 и к, зависящие от типа мешалки, следующие:

Dfdu с. к
Турбинная закрытого типа......... ........ 1,5-1,4 4,7 1,0
Пропеллерная ................... ......... 1,5-5,0 6,6 1,0
Лопастная....................... ......... 1,33-1,5 14,8 0

Уравнение (6.4) применимо при следующих значениях переменных:

ReM = 5- IO2 - 1,3-105; Ar = 2,4-104 - 4,1-1011; d4/dM = 2,33-10"4 - 1,2-10"2.

Для получения эмульсий наиболее часто используют перемешивающие устройства с мешалками лопастного, пропеллерного, турбинного закрытого типов и специального назначения. Скорость вращения мешалки для приготовления эмульсий выбирают с учетом типа и конструкции перемешивающего устройства.

При эмульгировании взаимнонерастворимых жидкостей частоту вращения л0 в единицу времени мешалки рекомендуется определять из уравнения [2]:

¦ Hk

195

ReM =

_ MmP

= C, Ar1

0,315

Re,

\0,185



/ \Л

VjMy

MOtf • І K •іЛ-

(6.5)

где We,

_ "О^мР

модифицированный критерий Вебера,

представляющий критерий We (см. подразд. 6.2), в котором / = du и вместо линейной скорости w подставлено произведение n0dM, пропорциональное окружной скорости мешалки; аэ — межфазное поверхностное натяжение в эмульсии.

Уравнение (6.5) применимо при следующих значениях переменных:

ReM = 5-Ю2 - 2-Ю5; Ar = 8,9-Ю3 - 3,4-IO10; ReM/WeM = 6,15 - 1,18107.

Коэффициенты C2 и п в зависимости от типа мешалки имеют следующие значения:

Dfdit C2 п
Турбинная закрытого типа....... .......2-4 2,3 0,67
Пропеллерная................. .......2-4 2,95 0,67
Лопастная .................... ....... 1,33-4 1,47 1,3

Время перемешивания определяет продолжительность процесса перемешивания для достижения заданного качества смеси — определенной гомогенности в перемешиваемой среде. Степень гомогенности зависит от размера отбираемых для анализа проб или размеров датчика, определяющего степень гомогенности. Если, например, объем пробы взять равным объему аппарата, то время гомогенизации тп = 0, так как средняя концентрация ключевого компонента в пробе равна средней концентрации его в аппарате. Если размеры проб теоретически приближаются к размерам молекул, то тп —> так как однородность в молекулярном масштабе достигается в результате молекулярной диффузии через бесконечно долгое время. Следовательно, время перемешивания - условный показатель, зависящий от масштаба наблюдения.

Тем не менее время перемешивания может использоваться для оценки эффективности работы мешалок. При одной и той же потребляемой мощности для конкретного процесса перемешивания мешалка работает более эффективно, если время перемешивания меньше.

Из анализа размерностей для геометрически подобных аппаратов следует, что время перемешивания

= C3Re-,

196 где C3 — постоянный коэффициент, зависящий от типа перемешивающих устройств; т — показатель степени, зависящий от режима течения жидкости в аппарате.

Для турбулентного режима перемешивания (т = 0) и л0тп = C3 = const.

Значения C3 для различных перемешивающих устройств следующие [2]:

DZdit C3

Турбинная закрытого типа....................................3 46,0

Тоже ........................................................................4 81,5

» открытого типа ....................................................3 56,0

Тоже ........................................................................4 99,5

Листовая..................................................................2 20,5

»................................................................................1,5 20,7

Лопастная................................................................3 96,5

Пропеллерная с диффузором................................3 66,2

Тоже ........................................................................4 118,0

Пропеллерная..........................................................3 96,5

4 170,0

Якорная....................................................................1,15 30,0

Все приведенные зависимости для расчета мощности, затрачиваемой на перемешивание, выбора скорости вращения мешалки и времени перемешивания относятся к ньютоновским жидкостям. Вязкость неньютоновских жидкостей зависит от относительной скорости сдвига Y (в дальнейшем — скорости сдвига), а следовательно, от скорости вращения и типа мешалки. В результате возникает проблема определения скорости сдвига у для данной скорости вращения мешалки в аппарате заданного типа.
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 145 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed