ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные проблемы процессов перемешивания из "Общий курс процессов и аппаратов химической технологии" Качество (эффективность) перемешивания. Здесь ряд вопросов. [c.437] Во-первых, следует условиться, что понимать под качеством перемешивания, как его количественно характеризовать. Очевидно, это понятие должно отражать отклонение составов в различных точках используемой (исследуемой) смеси от среднего его состава. [c.437] Средний состав смеси определяется просто и однозначно — из материального баланса по смешиваемым компонентам. Однако к определению (к формализации) отклонений возможны различные подходы — как правило, они реализуются с привлечением статистических методов. Так, можно условиться о способе усреднения отклонений, скажем, суммируя среднеквадратичные их величины (определяя дисперсию) или средние из абсолютных значений отклонений. Для некоторых процессов вполне приемлемо характеризовать качество перемешивания отношением такой усредненной величины к среднему составу смеси. Но для других процессов подобная характеристика недостаточна надо еще, чтобы отклонение от среднего состава ни в какой точке смеси не превышало некой предельной величины. Иными словами, в этом случае речь идет о приемлемом распределении отклонений от среднего состава. [c.438] В целом проблему подхода к формулированию понятия качество перемешивания окончательно решенной считать нельзя. [c.438] Во-вторых, рассматривая какой-нибудь конкретный процесс, следует установить, какое именно количественное значение показателя качества перемешивания приемлемо для данного процесса. Это зависит в основном от дальнейшего использования перемешанной смеси. Иначе говоря, приемлемое количественное значение качества перемешивания задают исходя из представлений (часто — весьма общих) о влиянии эффективности перемещивания на качество конечного продукта. [c.438] В-третьих, необходимо выявить основные факторы, влияющие на качество перемешивания, и установить характер, а затем и закономерности влияния этих факторов. В настоящее время факторы выявляют чаще всего на феноменологическом уровне, а их влияние на качество перемешивания в основном — на эмпирическом. Достоверно установленным здесь можно считать, что качество перемешивания возрастает с повышением затрат энергии на эту операцию даже более определенно при одинаковых удельных (на 1 м перемешиваемой смеси) затратах энергии качество перемешивания получается примерно одинаковым. [c.438] Представления о кинетике перемешивания в настоящее время строятся на феноменологической основе с привлечением опытных данных. Рассмотрим одну из возможных моделей такого рода. [c.439] Если в результате перемешивания получается равномерно распределенный по объему рабочей зоны продукт (гомогенный или гетерофазный), то сго - 0 если неравномерно, то оо 0. Численное значение оо , зависящее от свойств и относительных количеств смешиваемых веществ, устройства и режима работы смесителя, определяется опытным путем. [c.439] В задачах эксплуатации по (д) при известном времени процесса X = Хк определяется качество перемещивания, характеризуемое дисперсией В задачах проектирования требуемое качество конечного продукта, характеризуемое величиной Ок , задано здесь по (г) при = сгк рассчитывается необходимое время перемешивания х = х . [c.440] Подчеркнем, что предварительно должны быть поставлены специальные опыты для определения значений и сто применительно к конкретному смесителю. [c.440] Для непрерывного процесса расчет базируется на среднем времени пребывания перемешиваемой среды в смесительном аппарате Хер = У/У= С/С, где V и С — объем и масса смеси в аппарате, Уи О — объемная и массовая производительности по этой смеси. [c.440] На кинетические закономерности процесса перемешивания по уравнениям (г), (д) или по каким-то другим соотношениям, отвечающим иным моделям смешения, должны быть наложены характеристики продольного перемешивания в смесительном аппарате. Методы представления этих характеристик и операция их наложения на кинетические закономерности технологических процессов (здесь — смесительного процесса) изложены в гл.8. [c.440] В задачах эксплуатации будут получены конечные значения Стк , в задачах проектирования (при заданной ст ) — необходимый объем рабочей зоны смесителя V (или С) либо максимально допустимая производительность У (или б). [c.440] Затраты энергии на перемешивание. Проблема определения затрат энергии (мощности) более или менее строго решается (с привлечением некоторых экспериментально определяемых коэффициентов) для жидких и жидкообразных смесей — суспензий, эмульсий и т.п. Для смешения сыпучих материалов (порошков) модели менее обоснованы, и здесь превалируют эмпирические закономерности. Видимо, причина — в слабой разработанности представлений о переносе импульса в сыпучих средах, да еще для весьма сложных по конфигурации рабочих органов и зон смешения. [c.440] Ниже проблема затрат энергии на перемешивание рассматривается применительно к жидкостным системам. [c.441] Вернуться к основной статье