ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Затраты энергии на перемешивание лопастными мешалками из "Общий курс процессов и аппаратов химической технологии" Вращательное движение лопасти. В настоящем разделе оно рассматривается в отличие от поступательного, описываемого формулой (п). Поэтому при анализе вращения лопасти в этой формуле поступательная скорость и должна быть заменена на окружную скорость и. [c.454] В основе расчета необходимой мощности на валу мешалки лежат затраты энергии на преодоление силы сопротивления / . Найдем сначала общую формулу для определения требуемой мощности N. [c.454] При этом д/ следует представить как произведение гйг, где локальный вертикальный размер лопасти г в общем случае изменяется (см. рис. 5.34,6) с радиальной координатой г = 1 г). [c.454] Важно последнее выражение справедливо, когда движение лопасти относительно жидкости характеризуется угловой скоростью (0. Такая ситуация наблюдалась бы при движении лопасти в неподвижной жидкости (если строго — то в неограниченном ее объеме), например, в начальный (пусковой) период времени. Но в ходе перемещивания жидкость постепенно вовлекается лопастью во вращательное движение, и реальная относительная угловая скорость лопасти станет меньше — в результате уменьшится и потребляемая мощность N. Здесь это плохо ведь от затрат энергии прямо зависит качество перемещивания при снижении N оно тоже уменьшится. [c.455] Чтобы воспрепятствовать заметному падению качества перемешивания, надо не допустить значительного уменьшения реальной относительной угловой скорости. С этой целью на стенках Сосуда вдоль его образующей (с небольшим зазором — во избежание застойных зон) перпендикулярно к стенке устанавливают две—четыре вертикальные отражательные пластины (перегородки) шириной порядка 0,2Л. Они существенно тормозят движение периферийных масс жидкости, что сохраняет достаточно высокие значения угловой скорости лопасти относительно жидкости в реальных условиях работы мешалки. Заметим установка продольных пластин одновременно препятствует и развитию центральной воронки при вращении лопасти. [c.455] Последующий анализ проводится для формулы (5.42а) значение полагается постоянным и известным. [c.455] Для вычисления интеграла необходимо знать конфигурацию лопасти, т.е. зависимость z r). [c.456] Из полученного выражения видно, что N сильно зависит от скорости вращения мешалки (со, и) и еще сильнее — от ее радиального размера R. Ясно также, что для получения заданной мощности N, обеспечивающей необходимое качество перемешивания, технолог (конструктор) имеет возможность варьировать значения п и R. [c.456] Для практического использования Kfj выражают — графически и(или) аналитически — в виде зависимостей от Re , а если необходимо — то и от Ргц. [c.457] Типичные зависимости АГдт = ЛК ц) приведены на рис. 5.36 для мешалки без отражательных перегородок в сосуде (кривая I) и при их наличии (кривая 2). В ламинарной области (малые Rey) кривые располагаются близко их небольшое смещение обусловлено несколько меньшей относительной скоростью лопасти и жидкости в отсутствие отражательных перегородок реальные значения относительной скорости (а значит, и R y) здесь будут меньше, потому и — несколько больше. [c.457] Прием сложения и вычитания мощностей фрагментов лопасти позволяет оценить мощность на валу лопастной мешалки и не столь простой конфигурации. [c.458] Нужно только оговорить, что использование приема сложения (вычитания) моцщостей для фрагментов лопасти предполагает неизменность для различных фрагментов и лопасти в целом. [c.458] Лопасти сложной конфигурации. Здесь рассматриваются лопасти с изменяющимся по радиусу г вертикальным размером z r) — var. [c.458] Аналогичный подход позволяет иногда рассчитать затраты энергии на перемешивание лопастями весьма сложной формы. [c.460] Вернуться к основной статье