+
0,3)
D
= (0,25 н- 0,3) 1 = 0,3 м.
2.
Д л я нахож дения требуемых значений критерия Re0 и вели
чины определяющ ей частоты вращ ения воспользуемся обобщен
ным уравнением:
Ши = С О а ^ г £ г £ ,
В этом уравнении:
С к
1
т
rt
Д ля пропеллерной ьдаиалкя . . . <3,105
0,6 0,8
0,4
1,9
»
турбинной
»
........... 0,25
0,57 0,37
0,33
1,15
Вычислаем значения критериев и
ст а т ева вв
оодобия:
4 к а
^-№ 3.1,22.10^9,81
, ,
US” '—р ~ ~
-
U5*. 1Г3
Рч_
2 ,4 5 -
10*
р _ Р е ~ 1,2-10»
Г л . —- Ф - =
■ = 4,33» 10"®;
®*
da
3 « 1 0 "i
’
'
T
d
~ —
= — У ^ г = 3 , 3 3 .
°
du
3*10-*
’
Н айденные величины критериев и* симплексов подобия л еж а т
б
пределах приложимости уравнений.
Н аходим значения критерия ReQ и определяющей частоты вра
щения д л я пропеллерной меш алки:
Н аходи м значения критерия Ren и определяющей частоты вра
щ ения д л я турбинной меш алки:
Ren = 0,25Ga0-57S j '37r ^ 33r J j 15 = 2,5-10“ 1- l l7'3’e7.103' 99-2,04Dl37 X
X 4,330,33*10- '0’99-3133!’1Б = 2,85* 103;
п0 = Rea
= 2182-103-ЗМ 0~а
“ 3,96 o6/G = 238 об/мин*
Pc м
’
3. О пределяем мощность, затрачиваемую непосредственно на
перемеш ивание.
И з граф и ка
K
n
==
f
(Re) 12] 'находим] д л я пропеллерной ме
ш алки:
К ц =
0,32; д л я турбинной мешалки:
K N —
1,3.
В ы числяем постоянный множитель:
Рс^м “ 1*2*103-Зб*10“ 5 = 2,91.
М ощ ность, потребляемая пропеллерной мешалкой:
N = K N4 p cd l
= 312 - 1 0 - , .6,263.2,91 = 227 В т « 0 ,2 3 кВт,
М ощность, потребляемая турбинной мешалкой:
N = K Nnz
рс4 = 1,3-3,963*2,91 = 234 Вт я* 0,23 кВт.
Т а к к а к в данном случае мощность, затрачиваем ая на переме
ш ивание, одинакова, выбираем турбинную меш алку, работающую
при меньшей частоте вращ ения.
Пример 3.34. Опыты по окислению сульфида аммония в тио
сульф ат кислородом, проведенные в. модельном аппарате диаме
тром 500 мм с четырьмя отраж ательными перегородками, пока
за л и , что при перемешивании закрытой турбинной мешалкой диа
метром 125 мм, с частотой вращ ения 6 об/с и при удельном расходе
кислорода «м = 3 ,5 - 10-3 м3 0 2/(м3-с) обеспечивается поглощение
1,04 дм3 кислорода на 1 м3 реакционной среды в 1 с — удельная
производительность
k M
= 1,04• 10~3 м3 0 2/(м3*с).
Н а основании результатов модельных опытов проектируется
промышленный ап п арат диаметром 2 м с мешалкой диаметром
0,5 м, геометрически подобный модельному ( f D =
D id
= 4). Не
обходимо рассчитать частоту вращ ения мешалки в промышлен
ном апп арате, при которой будет обеспечена так ая ж е удельная
производительность, как и в модельных условиях. Расход кисло
рода в промышленном аппарате
ип
= 3 ,5 -1 0 _3 м8 0 2/(м3'С); физи
ческие свойства реакционной среды в модельном и в промышлен
ном ап п ар атах близки к свойствам воды. Температура реакции
80 °С.
Р е ш е н и е . Д л я расчета промышленных аппаратов, в кото
рых R ea ^ 1,8-Ю 5, можно воспользоваться уравнением:
где Di =
k/n
— критерий Дьяконова;
К и
= и/я — критерий распределения,
136
Если при переходе от модели к промыш ленному ап п арату свой
ства реагирую щ их фаз не изменяются, уравнение (а) приводится
к виду:
*0-6Ч ’015«0’75
‘ - с , —
£ в —
Вычисляем значение критерия Рейнольдса (центробежного)
д ля модельного аппарата:
Кед = М
= -
| ^
= 2,5, № > 1 ,8 . 10,
Таким образом, результаты опытов могут быть использованы
для моделирования.
По опытам на модели определяем коэффициент Сх д л я рассма
триваемого процесса:
У У 7
1,04-
ю
—3-
о
,50,67
s
< ’67 W L ’015^ ’75
б ^ . о л г Б '- ^ й б . ю - 3)0-75 ” ’
'
Подставив в уравнение характеристики промышленного аппа
рата и найденное значение
Do'stlaringiz bilan baham: |