Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Витрата потужності при механічному перемішуванні




ПАХТ

На рис. 1 зображена судина з рідиною, в якому встановлена мішалка. При обертанні лопаті мішалки, як і при обтіканні рідиною будь-якого тіла в ній що рухається, енергія затрачується на подолання тертя, а також на утворення і зрив вихорів. Вимушений рух рідини може бути описаний відомим з гідродинаміки критеріальним рівнянням вигляду:

Eu = j (Re, Г),

де Eu = rp / (rw2) – критерій Ейлера; Re = wdr ∕m - критерій Рейнольдса.


Для опису процесу перемішування застосовують модифіковані критерії Рейнольдса (Reм) і Ейлера (Euм), які можуть бути отриманий шляхом перетворення звичайних виразів цих критеріїв. Замість лінійної швидкості рідини, яку обчислити практично неможливо, підставляється величина, пропорційна окружній швидкості мішалки;

 

де n —частота обертання мішалки в одиницю часу; dм — діаметр мі
шалки.

Як визначальний лінійний розмір в критеріях

Euм і Reм використовується діаметр мішалки:

Розглядаючи роботу мішалки як роботу насоса, потужність, споживану мішалкою теоретично, можна визначити по рівнянню N=Vс р, де N — потужність, споживана мішалкою; р — тиск, створюваний мішалкою; Vс — витрата рідини. З рівняння потужності р = N/ Vс.

Рис. 1. До визначення витрати енергії на перемішування (Dа = Dап)

Витрату рідини, створювану мішалкою, представимо як замкнений в судині об'єм рідини, помножений на кратність циркуляції т (т показує, скільки разів один і той же об'єм рідини проходить через один і той же перетин в одиницю часу):

Розміри апарату для перемішування беруться в певному співвідношенні з діаметром мішалки і тоді можна записати, що Dап= с1 dм; Н = с2 dм, де с1 і с2 — постійні для даного апарату величини.

Кратність перемішування залежить від частоти обертання мішалки, і можна вважати, що m = с3n.Тоді

 


Підставивши отримане значення р в критерій Ейлера отримаємо:

 


(1)

Оскільки при отриманні критеріїв подібності всі постійні величини можуть бути опущений, з рівняння (1) остаточно маємо:

(2)

Критерій Ейлера, виражений у такому вигляді, називають критерієм потужності і позначають через К.N.

Для розрахунку потужності, споживаною мішалкою, застосовують

рівняння вигляду KN = cReам.

Значення коефіцієнта c і показника ступеня а визначають з дослідів. Вони залежать від типу мішалки, конструкції апарату і режиму перемішування. В довідковій літературі [1—5] представлена графічна залежність KN = f(Rе) для мішалок нормалізованих типів. Приклад такої залежності приведений на рис. 2.

З урахуванням призначення процесу перемішування вибирають тип мішалки, її dм і m, розраховують Rем, по якому з графіка знаходять KNі визначають споживану потужність N.

Якщо висота рівня Н рідини в апараті не рівна його діаметру Dап, то величину потужності, розраховану із значення KN по формулі (2) або знайдену по графіку, помножують на поправочний коефіцієнт:

Рис. 2. Залежність KN = f(Rем) Для гвинтових (пропелерних) мішалок (1—4) та рамних мішалок (5):

1 — Н/ Dап =Г Dап =3, апарат без перегородок; 2 —Г Dап = 4, апарат без перегородок; 3 — Г Dап =3,

апарат з перегородками; 4—апарат з дифузором; 5—Г Dап д =1,15

Потужність двигуна N дв (в кВт) можна розрахувати з урахуванням необхідних емпіричних поправочних коефіцієнтів:

де fм = 1,3— коефіцієнт, пусковий момент, що враховує; fш = 1,1 1,2 — для апарату з дуже шорсткими стінками без відбивних перегородок; fэм = 2 3 — за наявності в апараті змійовика; fг = 1,1—при наявності гільзи для термометра; fн—по формулі (3); = 0,8 0,95 — к.к.п. передачі.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-27; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 667 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Ваше время ограничено, не тратьте его, живя чужой жизнью © Стив Джобс
==> читать все изречения...

2196 - | 2139 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.007 с.