7.1. Частота вращения мешалки, обеспечивающая редиспергирование подаваемого (аэрирующего) воздуха должна быть:
nс >4QC /dм3,
где QC - секундный расход газа, м3/с:
QC = KVj/60.
При этом окружная скорость края лопасти (v=pdмnс) должна находиться в рекомендуемом диапазоне (таблица 3 приложения).
Таблица 3 - Основные параметры и условия работы мешалок
| Тип мешалки | Основные параметры | Условия работы |
Турбинная
| D/dм = 3 - 4; hм/dм =0,2; h/dм = 0,4 - 1,0; l/dм =0,25; b/dм = 0,1; zм = 8,4 | Перемешивание ньютоновских жидкостей, диспергирование газа в жидкости, взвешивание и растворение твердых кристаллических частиц, эмульгирование жидкостей с большой разностью плотностей;
v=2,5 - 10 м/с при  10 Па*с,
|
Возьмем: D/dм = 3 тогда dм = 2400/4 = 600 (мм). выбираем dм =630
nс >4QC /dм3 = (4. 0,152)/0,633 = 1,53
Возьмем nc=2,08(c-1)
Стандартные значения частоты вращения выходного вала мотор редуктора [nс] приведены в таблице 6 приложения.
7.2. Расположение кольцевого барботера относительно открытой турбинной мешалки и их основные размеры приведены на рисунке 2.
При выборе размеров кольцевого барботера, мешалки и их элементов рекомендуются следующие соотношения: hм=0,2dм = 0,2.630 = 126 (мм), Lл=0,25dм = 0,25.630 = 157,5 (мм), hб=0,25dм = 0,25.630 = 157,5 (мм), Dср=6dб.н .
Газораспределительные отверстия диаметром
do = 2-5 мм рекомендуется располагать при возможности в секторе угла, обеспечивающего подачу газа вниз и внутрь барботера [4].
do = 4 мм
7.3. Внутренний диаметр трубы барботера (с учетом раздвоения трубы):
,
где v=25 м/с - скорость газа в трубе (задается).
7.4. Уточняется диаметр трубы по стандартному размеру (обычно в большую сторону) и определяются внутренний и наружный диаметры трубы барботера dб.в и dб.н (таблица 7 приложения).
Таблица 7 - Характеристики бесшовных горячекатаных труб (ГОСТ 8732-78)
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм |
| 73; 76; 83 | 3,5 - 18 |
Возьмем толщина стенки = 11 (мм) то dб.нр = 73 (мм)
7.5. Скорость газа в отверстии барботера:
,
где rж и rг - плотности жидкости и газа, кг/м3.
7.6. Количество отверстий в барботере:
7.7. Разметка отверстий по поверхности барботера. Расстояние между отверстиями при скорости истечения газа 20м/с должно быть не менее 25 мм для диаметров 4-7 мм. В случае невозможности размещения отверстий на поверхности барботера с указанным интервалом, задаются большим диаметром отверстия и повторяют расчет. Допустимо также увеличение скорости истечения газа vo в пределах 40 м/с.
Проверяем n1р= 
= 
Где Dср=6dб.н = 6. 0,073 =0,438
nрядов= n0/ n1р = 513/55 = 9,33 рядов
nрядов = 9,33< 
= 
= 10,6
Условие размещения выполнено
7.8. Газосодержание жидкостной системы (объемная доля газа в смеси):
y=С Аn,
где С=0,0094 и n=0,62 при А<18; C=0,026 и n=0,26 при А>18.
где s - коэффициент поверхностного натяжения (для воды s = 0,07 н/м).
Тогда y=С Аn = 0,026. 35,90,26=0,066
Через y определяется плотность газожидкостной системы, объем и высота газожидкостной смеси в аппарате:
rг-ж=rж(1-y)+rг y = 1000.(1-0,066)+1,29.0,066 = 934,1 (кг/м3);
Vг-ж=Vж/(1-y) = 14/(1-0,066) =15 (м3);
Нг-ж=Нж/(1-y) = 3,3/(1-0,066) = 3,53 (м).
7.9. Мощность привода одноярусной мешалки при перемешивании чистой жидкости:
,
где Кн - коэффициент высоты уровня жидкости; Кн =(Hж/D)0,5=(3,3/2,4)0,5 = 1,173;
Кi и Кп - коэффициенты, учитывающие наличие в аппарате внутренних устройств: К i =1,1-1,2 - при наличии гильзы термометра, уровнемера, трубы передавливания; Кп=1,25 для аппаратов с отражательными перегородками
N - мощность, затрачиваемая на перемешивание жидкости:
N=KN r nс3d5м,
где КN - критерий мощности, определяемый по соответствующему данной мешалке графику (рисунок 1 приложения) - зависимости KN=f(Reц).
Reц - центробежный критерий Рейнольдса:
.
По графику КN = 4 тогда 
Мощность, затрачиваемая на перемешивание газожидкостной смеси:
,
где С и а - константы, зависящие от типа мешалки (таблица 5 приложения)
Таблица 5 - Значения констант С и а при перемешивании аэрируемой жидкости
| Тип мешалки | С | а |
| Двухлопастная | 0,23 | - 0,54 |
Nуп - мощность затрачиваемая на преодоление трения в уплотнениях, Вт; для торцовых уплотнений:
Nуп = 6020 dв1,3 ,
где dв=0,117dм - для турбинной мешалки,
dв = 0,117. 0,63 = 0,074 (м)
Nуп = 6020.0,0741,3 = 202,9 (Вт)
h - К.П.Д. привода мешалки; h =0,85-0,9.
7.10. По таблице 6 приложения выбирается предусмотренный ГОСТом мотор-редуктор.
| N, | Частота вращения, с-1 |
| квт | 2,08 |
| 7,5 | + |
Примечание. Знаком “+” обозначены параметры мотор-редукторов, предусмотренных ГОСТ
