Смесители моделирование

Рассмотрим возможность оптимизации циркуляционных смесителей с использованием метода математического моделирования. Как известно, оптимизация какой-либо системы включает следующие этапы выбор функции цели (или критерия оптимизации) составление содержательного описания процесса или явления, происходящего в системе разработка математической модели процесса или явления и установление ограничений на параметры составление алгоритма поиска оптимального варианта системы и режима ее работы. [c.238]

При моделировании шахтный реактор следует рассматривать как совокупность двух или трех аппаратов I) смесителя, в котором получается гомогенная газовоздушная смесь 2) полого реактора, в котором происходит сгорание части метана с кислородом (при вторичной конверсии) 3) реактора конверсии с неподвижным слоем катализатора. [c.111]

Смешение, в частности смешение вязких жидкостей,— наименее изученная (в теоретическом отношении) элементарная стадия процесса переработки полимеров. Некоторые теоретические аспекты смешения изучены достаточно хорошо, однако количественные методы оценки, описанные в гл. 7, слишком сложны, а для достижения эффективного смешения часто требуется сложное по конструкции оборудование. Теоретический анализ трудно использовать практически при моделировании и конструировании смесителей. Тем не менее рассмотрение основных принципов смешения и относительно простых конструкций смесителей позволяет сформулировать некоторые общие рекомендации по конструированию смесителей и анализу качества смешения. [c.371]

Оптимизация циркуляционных смесителей. При выборе оптимальных конструктивных размеров смесителя и его режима работы используют в основном метод физического моделирования. Число вариантов исполнения лабораторной модели объемом 5—6 л обычно небольшое от 2 до 5. Режимные и конструктивные параметры лабораторных смесителей нз-за трудоемкости и высокой стоимости нх изготовления и проведения экспериментов, как правило, изменяют в узких диапазонах. В моделях смесителей малого объема влияние пристеночных эффектов на гидродинамику потока частиц внутри смесителя велико. В промышленных смесителях эти эффекты в значительной мере ослаблены. Это усложняет поиск масштабных переходов от лабораторной модели к промышленному образцу смесителя. По этим причинам метод физического моделирования смесителей сыпучих материалов при разработке методики их оптимизации неэффективен. [c.238]

Далее рассмотрим выбор схемы реактора, режим его работы, оптимизацию и особенности процесса. Поскольку теплообменные элементы, смесители и распределители потока должны обеспечить необходимые условия протекания процесса, то требования к этим элементам получаем на основе анализа (моделирования) процесса в слое (определении допустимой неоднородности потоков, тех или иных отклонений от идеального режима и т. д.). При разработке и анализе элементов реакторов часто используют методы аэрогидродинамического моделирования. [c.181]

Тем не менее эта формула может оказаться полезной при оценках необходимого времени смешения и особенно при моделировании работы смесителей. [c.130]

Поскольку здесь Ло принимается постоянным для смесителей всех размеров, произведение пЬ при моделировании должно сохранять примерно постоянным (см. табл. 3.1). [c.137]

Таким образом, для этого частного важного случая средняя безразмерная температура материала 0т является функцией только критерия Ро. Этот вывод попользован ниже в разделе масштабного моделирования смесителей. Из рис. 3.19 видно, что при Ро 8—10 и В1>0,5 температура всей пластины становится равной температуре поверхности и наступает тепловое равновесие, или стационарный режим, если температуры с обеих сторон различны. [c.141]

Указывается, что на машинах данной серии возможно моделирование результатов (режимов) по производительности и качеству при переходе с небольшого смесителя на большой. [c.172]

Приближенной интегральной мерой готовности и. одним из показателей качества смеси является удельный расход энергии который может быть использован при моделировании смешения ак обобщенный критерий подобия. Он может быть приведен к безразмерному виду делением либо на значение энергозатрат в базовом смесителе, либо на удельную теплоту охлаждения и т. п. Значения уд можно рассчитать по формуле [c.194]

Многочисленные методы математического и физического моделирования позволяют осуществить расчет и оптимизацию различных типов тепло- и массообменной аппаратуры, смесителей, фильтров, сепараторов, мельниц и других машин и аппаратов. Развитие универсальных методов моделирования на основе системного подхода дает возможность оптимального проектирования сложных технических систем. Однако, даже использование современных средств и методов моделирования не решает проблемы сокращения сроков разработки новой техники, пока процесс исполнения проектной документации остается за инженерами и техниками. [c.22]

Рассмотрим применение графика на рис. 311 для моделирования. Пусть на основе экспериментальных данных известно, что при суммарной объемной скорости фаз 4,25 м ч в смесителе диаметром 0,428 м обеспечивается эффективность ступени мв —0,25. [c.625]

При расчетах и моделировании смешения в роторных смесителях в основном учитывают деформирование в зоне /, используя гипотезу об изотермичности процесса, и рассматривают плоское течение вязкой жидкости вдоль зазора в зоне /. [c.37]

При моделировании были учтены геометрические параметры и результаты испытаний смесителей-отстойников. [c.279]

Поскольку диаметр капель приблизительно пропорционален wlY a, при моделировании аппаратов с подводом энергии извне (роторно-дисковые, смесители-отстойники) размерная величина — скорость интенсифицирующего движения — оказывается несравненно лучшим параметром моделирования, чем число Рейнольдса. Для систем с различными физико-химическими свойствами следует использовать критерий Вебера. В общем же случае в критерий моделирования, наряду с We, войдут и конструктивные симплексы, определяющие размер капли. [c.112]

РАСЧЕТ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПУЛЬСАЦИОННЫХ СМЕСИТЕЛЕЙ-ОТСТОЙНИКОВ [c.189]

Они надежно обеспечивают заданное число теоретических ступеней вследствие разделения аппарата на секции. Процесс экстракции в смесителях-отстойниках более легко поддается моделированию (а затем и расчету), чем в колоннах. Смесители-отстойники, по сравнению с колоннами, менее чувствительны к изменению расхода [3], после остановки в них легко восстановить стационарный режим. [c.189]

Смесители-отстойники относительно просто моделируются при изменении их геометрических размеров. Поэтому расчет можно производить, пользуясь. частичным моделированием отдельных конструктивных элементов в лабораторных условиях. [c.192]

По всей вероятности, самый легкий путь раскрыть смысл понятия моделирование — это показать его во взаимосвязи с инженерным анализом процесса, последовательность которого представлена на фиг. 1.2, а. Инженер составляет общий материальный баланс, последовательно рассчитывая каждый блок, т. е. по известным входным данным определяет его выходные данные. Из схемы он знает, что за смесителем следует теплообменник. В первую очередь он рассчитывает результаты для тех блоков, для которых известны все входные величины, в данном случае для смесителя, и затем переходит к расчету теплообменника. Фиг. 1.2,6 инженер использует для записи результатов, чтобы связать их с потоками, и для изображения взаимосвязи между отдельными блоками. [c.16]

Прямое сравнение было невозможно из-за отсутствия полной информации о параметрах входных и выходных потоков смесителя. Тем не менее соответствующий вычислительный блок широко использовался при полном моделировании производства. Качество получаемых результатов до некоторой степени зависит от надежности этого блока. Это будет показано далее в разд. 9.4 при обсуждении моделирования реакторной системы. [c.166]

На практике каждый из этих признаков может быть использован для классификации смесителей. Причем в качестве основного признака может быть принят тот, который для данных конкретных условий эксплуатации, расчета, моделирования, конструирования является наиболее важным. По этой причине один и тот же смеситель может быть причислен к различным группам в зависимости от определяющего классификацию признака. [c.97]

Пластограф Брабендера широко используется в промышленности для оценки технологических свойств полиолефинов. В этом приборе измеряется крутящий момент, возникающий при смешении образца заданного состава в обогреваемой камере смесителя специальной конструкции. Пластограф укомплектовывается рабочими инструментами различной геометрии, в частности головкой типа экструзионной. Геометрия потока в пластографе очень сложна, так что рассчитать скорости и напряжения сдвига по экспериментальным данным, полученным на этом приборе, обычно не удается. Однако этот прибор представляет собой очень хорошую модель реального производственного оборудования, что позволяет широко использовать его для моделирования производственных процессов. Кроме того, пластограф Брабендера можно [c.81]

Расчеты показывают, что неравномерные распределения скорости потока приводят к отклонению от режима идеального вытеснения. Так, например, при параболическом распределении скорости потока для необратимой реакции первого порядка максимальное снижение степени превращения за счет неоднородности поперечного потока скорости может составлять 11% [195]. В работе [196] предложена методика оценки влияния пространственных неоднородностей на процесс и показано, что некоторые неравнв-мерности на входе в слой катализатора можно компенсировать соответствующим запасом катализатора в слое. Так, при неравномерностях температур перед последним слоем реактора окисление ЗОз в 80з/32 от +7 до —5° требуется 20%-ное увеличение количества катализатора. Но при неравномерностях более +10° ни при каком запасе катализатора нельзя достичь заданной степени превращения. В таких случаях необходима установка перед слоем хорошего смесителя и распределителя потока. Кроме того, неоднородности влияют на устойчивость процесса [192, 196]. Опыт работы и обслуживания промышленных реакторов подтверждает, что результаты моделирования процессов могут быть не-реализованы на практике при возможных отклонениях от принятого технологического режима работы реактора. Эти отклонения обусловлены пространственными неоднородностями. Так, например, при обследовании работы пятислойных контактных аппаратов, окисления ЗОа в 80 з производительностью 360 т/сут установлено что максимальная неоднородность поля температур на входе в последние два слоя достигает 25—30°, в результате чего конверсия на 0,3—0,6% оказалась ниже расчетной [197]. [c.325]

Полный гидродинамический анализ смесителя Бенбери слишком сложен. В работе [38] предпринята удачная попытка моделирования процесса смешения с использованием компьютера. В настоящем разделе приведен только анализ идеализированной системы, состоящей из коаксиальных цилиндров (рис. 11.20, а), подобно тому, как это было сделано Буленом и Колвеллом [28], а также Мак-Келви [5]. Такая система позволяет понять особенности диспергирующего смешения, осуществляемого во всех обычных смесителях интенсивного смешения. [c.403]

Рис. 5.8. Переходные процессы полученные при моделировании систем с нечетким регулятором а — для объекта без запаздывания б — для объекта с запаздыванием сплошная линия — аадание пунктир — величина регулируемого параметра в — переходные процессы в системе нечеткого регулирования температуры в смесителе после корректировки уровней дискретизации параметров сплошная линия — падание пунктир — температура объекта

Моделирование процесса смешения. Поскольку точный анализ работы закрытого смесителя в настоящее время невозможен, отработка процесса ведется экспериментально, обычно на смесителе небольших размеров. Поэтому весьма актуальным представляется создание теории моделирования резиносмешения, позволяющей получить коэффициенты пересчета, необходимые для перехода от лабораторных смесителей к производственным. [c.136]

Приведенные параметрические расчеты позволяют оценить необходимые объемы смесителя непрерывного действия и мощность привода, исходя из заданной производительности оборудования. Однако они ничего не говорят об оптимальных размерах смешивающих элементов, диаметрах червяков, зазорах и других детальных конструктивных характеристик смесителя. Поскольку теория работы смесителей непрерывного действия только еще начинает формироваться, выбор конструктивных параметров смесителей различных мощностей в настоящее время производится в основном опытным путем с использованием методов размерного анализа, теории подобия и моделирования на лабораторной или полупроиз-водственной установке РСНД, геометрия которой подобна проектируемой промышленной. [c.169]

Приближенное линейное моделирование процессов смешения и смесительного оборудования. Практическое моделирование процесса смешения заключается в определении на лабораторной установке оптимальных технологических параметров (продолжительности смешения /см, температуры смеси в процессе ее изготовления Тем. температуры стенок камеры смесителя Гк, частоты вращения роторов л, массы заправки Сз) и в дальнейшем переносе с помощью соответствующих масштабных коэффициентов полученных значений параметров на производсгвенную установку. Может потребоваться определение и таких данных, как порядок загрузки исходных компонентов, характер прогекания процесса во времени, расход охлаждающей жидкости и воздуха и др. [c.194]

После разделения фаз (первичная стадия расслаивания) каждая из них анализировалась и снова направлялась в смеситель. Толщина слоя эмульсии в отстойнике экспоненциально возрастала с увели чением потоков, но практически не зависела от изменения соотношения объемов фаз. Сравнение результатов, полученных на таком модельном отстойнике, с результатами промышленных испытаний показало возможность моделирования на основе расхода жидкости, отнесенного к поверхности р асслаивания. При этом следовало свести к минимуму влияние стенок (пристеночный эффект), т. е. добиться, чтобы дисперсная фаза не смачивала стенки отстойника. Этот критерий в дальнейшем был обоснован математическими моделями, описывающими процесс первичного разрушения эмульсий в отстойниках [48]. Некоторые другие результаты работы [47] требуют обсуждения. [c.291]

В промьицленной практике используется ряд способов смешения, отличающихся условиями поступления и обработки смешиваемых материалов в рабочем объеме смесителя. Наиболее простой из них — периодический, при котором цикл работы смесителя включает в себя время загрузки, смешения и выгрузки. Продолжительность пребывания смешиваемых локальных объемов материалов в аппарате одинакова, поэтому качество распределения частиц в них в пределе соответствует равновесному состоянию для выбранного режима работы. Вопросы моделирования процесса смешения зернистых материалов рассмотрены в разделе 7. [c.54]

Как неоднократно отмечалось в литературе (см., например, статью Раштона и Костича ), в условиях образования воронки невозможно достичь геометрического и кинематического подобия прн перемешивании данной жидкости в двух аппаратах разных размеров. Это затрудняет моделирование, т. е. выяснение условий перенесения данных, полученных для смесителей небольшого размера, на крупные аппараты. [c.455]

Карпачева С. М., Муратов В. М., Р а г и н с к и й Л. С., Р о м а-н о в А. В., Расчет и моделирование пульсационных смесителей-отстойников, сб, Процессы жидкостной экстракции и хемосорбцин . Труды II Всесоюзного совещания по жидкостной экстракции и хемосорбции, изд. Химия , 1965, стр. 189. [c.703]

Проф. С. М. Шифрин и канд. техн. наук Ю. А. Феофанов изучили возможность гидравлического моделирования высокоиагружаемых биофильтров. Поскольку биофильтры могут классифицироваться как аппараты со стационарным слоем загрузки, то по своим гидродинамическим свойствам они занимают промежуточное положение между идеальными вытеснителем и смесителем. Следовательно, они могут быть представлены либо моделью идеального вытеснителя с перемешиванием жидкости, либо моделью последовательно соединенных проточных идеальных смесителей, число которых в цепочке (а также продолжительность пребывания жидкости в каждом смесителе) зависит от высоты сооружения и гидравлической нагрузки на биофильтр. [c.85]

Во всех стадиях разработки нового процесса (в поисковых иселедованиях, лабораторных и полузаводских испытаниях) необходимо уделять значитель-пое внимание конструкции смесителя и резервуара, чтобы результаты могли быть воспроизведены в промышленном масштабе. Применение моделирования, пропеллеров и турбин, для которых хорошо изучепы характеристики в отношении расхода, турбулентности и мощности, позволяет делать уверенный выбор смесителей для нефтеперерабатывающих заводов. В противном случае определение размеров заводского оборудования основывается по преимуществу па предположениях и импровизации. [c.63]

На фиг. 4.4 представлена информационная блок-схема производства серной кислоты (фиг. 4.1), организованная с учетом установленных критериев и выбранных переменных системы. На этой блок-схеме представлена простейшая организация вычислительных блоков, которая является развитием блок-схемы фиг. 4.3, учитывающим энергетический баланс производства. Следует отметить, что эта новая функция осуществляется вычислительным блоком, который называется SETST1. Этот блок занимается только установлением температуры в любой линии. Он устраняет необходимость применения сложных моделей теплообменников и обычно исключает из схемы некоторые рециклы, усложняющие расчеты на начальной стадии. Простые вычислительные блоки постепенно заменялись более сложными. Б результате получилась блок-схема (фиг. 4.5), которая может использоваться для окончательного моделирования. Блок-схема содержит следующие вычислительные блоки тринадцать смесителей-разделителей, четырехслойный реактор (10, 13, 16, 19), смеситель (24) и насос (25) бака для разбавления и пять блоков ускорения сходимости (9, 41, 42, 43, 44). [c.107]

При создании нового смесительного оборудования используют в основном метод физического моделирования. Все исследования проиесса с.мешен[1я во вновь создаваемом промышленном смесителе проводят на опытных образцах, что требует значительных затрат средств и времени. На опытном образце определяют оптимальный режим его работы и геометрические размеры рабочих органов, конечную однородность смеси и время, необходимое для получения этой однородности. Затем эти данные используют для проектирования иромышленкого образна смесителя. Так как масштаба подобия для процесса смешения установить еще не удалось, то не всегда на промышленном образце достигаются те же параметры, что и на опытном образце часто другой но величине получается конечная однородность смеси и время для ее достижения. Это является весьма существенной причиной, из-за которой метод физического моделирования не является еще мощным средством создания экономически обоснованных эффективных промышленных смесителей. [c.72]

Моделирование. Поскольку строгий анализ работы закрытого смесителя в настоящее вр мя невозможен, оценка процесса смешения проводится большей частью экспериментально. Для изучения таких факторов, как последовательность введения ингредиентов, диапазон температур переработки, продолжительность смешения и т. п., обычно применяется смеситель небольшого размера. Поэтому представляет интерес рассмотреть некоторые положения теории моделирования. Хотя приведенное выше гидродинамическое описание картины течения и интенсивности сдвига в закрыто смесителе не обладает дост. точной полнотой и точностью, тем не менее основные принципиальные положения очень полезны, поскольку ими можно в первом приближении воспользоваться при определении коэффициентов пересчета, необходимых для модели- [c.484]

Ниже приводится краткое рассмотрение моделирования диспергирующих смесителей, которое может оказаться полезным при конструировании. Рассмотрим процесс диспергируюп1его [c.364]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология