Увеличение размеров модели до размеров промышленного аппарата

УВЕЛИЧЕНИЕ РАЗМЕРОВ МОДЕЛИ ДО РАЗМЕРОВ ПРОМЫШЛЕННОГО АППАРАТА [c.258]

При моделировании процессов химической технологии особое значение имеет проблема увеличения размеров аппаратуры. В частности, в последние годы в связи с развитием крупнотоннажных производств нередки случаи применения массообменных аппаратов диаметром 16—20 м. Однако, как показывает промышленная практика, с увеличением размеров аппарата обычно ухудшается его эффективность по сравнению с эффективностью лабораторной модели. [c.45]

В 13-м столбце табл. 9 приведены как пример соотношения скоростей при двукратном увеличении модели (а ,= н/ =2) и изменении только одной переменной. Эти выражения соответственно для каждой из переменных позволяют найти число оборотов в промышленном аппарате, который по размерам вдвое превышает модельную систему [c.262]

Если увеличение модели произведено при условии сохранения динамического подобия, то в промышленном аппарате окружная скорость уменьшится пропорционально переходному множителю, а число оборотов—пропорционально квадрату его. Например, при пятикратном увеличении модели число оборотов в- промышленном аппарате уменьшится в 25 раз. Очевидно, что моделирование по динамическому подобию ограничено, так как увеличение модели не может быть слишком большим. Моделирование при сохранении динамического подобия приводит к уменьшению коэффициента теплоотдачи в промышленном аппарате, следовательно возрастает необходимая поверхность теплообмена, т. е.—размеры оборудования. Однако, как следует из уравнения (IV, 6), этот прием выгоден с энергетической точки зрения. [c.264]

Проблема масштабного перехода. Одной из важнейших проблем инженерной химии является проблема увеличения размеров аппаратуры. Как известно, во многих случаях увеличение размеров аппарата приводит к снижению эффективности единицы рабочего объема по сравнению с лабораторной моделью. Одной из причин такого снижения эффективности можно считать изменение гидродинамической обстановки в промышленном аппарате, вызываемое нарушением равномерности распределения потоков. [c.171]

Известны работы, посвященные изучению макроструктуры потоков в импеллерных флотационных аппаратах и прогнозированию процесса в промышленных условиях (пат. Великобритании № 2114023) на основе гидродинамического моделирования без учета флотационных свойств материала. Для этих исследований характерно применение методов теории подобия, заключающихся в создании физической модели процесса (лабораторного аппарата), к которой предъявляются требования геометрического и физического подобия. Последнее означает тождественность некоторого набора безразмерных критериев для процесса в аппарате большого и малого размера (промышленном и лабораторном). Для сложных многофазных систем невозможно добиться одновременного выполнения условия идентичности всех критериев. С использованием этих критериев разными авторами получены различные соотношения скорости вращения импеллера, его размера и удельного расхода воздуха, которые обеспечивают, согласно теории подобия, одинаковые гидродинамические условия флотации. Невозможность создания камер разных размеров с подобной геоме трией потоков очевидна из следующего примера геометрическое подобие означает пропорциональное увеличение всех линейных размеров при масштабном переходе, однако размеры частиц и пузырьков остаются одинаковыми в промышленной и лабораторной флотомашинах. Следовательно, меняется соотношение микромасштаба течения, определяемого диаметром частиц дисперсной фазы, и макромасштаба, который можно оценить по глубине слоя пульпы, площади сечения аппарата или диаметру импеллера в импеллерных машинах. Таким образом, для создания методики масштабного перехода физические модели должны быть дополнены математическим описанием процессов. Методы физического моделирования позволяют устанавливать адекватность математического описания и определять границы изменения коэффициентов, входящих в уравнения. [c.196]

Ячеи ч пая модель представляет реактор в виде ряда последовательно соединенных по ходу потока одинаковых по объему ячеек, в канадой из которых поток идеально перемешан. При этом отсутствует перемешивание между ячейками. Наиболее близко этому отвечает каскад реакторов с мешалками (см. с. 90). С увеличением числа ячеек п структура потока в реакторе все более отклоняется от идеального смешения. При, г=оо достигается идеальное вытеснение. Таким образом, реактор, работающий в режиме вытеснения, может быть рассмотрен как бесконечная последовательность ячеек идеального смешения. Задаваясь числом ячеек, например, при расчете абсорбционных аппаратов, прп немощи ЭВМ вычисляют число единиц переноса, приходящихся на одну ячейку, и отсюда определяют размеры аппарата. Если в реакторе число ячеек >5, то такой реактор с достаточной для промышленной практики точностью может быть рассчитан как реактор вытеснения. [c.119]

Основной недостаток резонансной пульсации заключается в том, что амплитуда и частота, которые определяются свойствами системы, до некоторой степени зависят от внешних факторов таких, как скорость дисперсной фазы. Регулирование частоты возможно лишь путем добавления некоторого переменного объема воздуха, что приводит к снижению собственной частоты колебаний. Как следует из уравнения (114), с увеличением размеров установки собственная частота колебаний существенно снижается, поэтому на крупномасштабных промышленных экстракторах резонансная частота будет значительно ниже, чем на лабораторных установках. С другой стороны известно, что для каждого процесса существует оптимальная с точки зрения эффективности разделения интенсивность пульсации [142]. Поскольку амплитуда пульсации в экстракционных аппаратах обычно бывает порядка нескольких сантиметров, то оптимальной интенсивности пульсации будет соответствовать частота значительно более высокая, чем резонансная частота для данного аппарата, которая является оптимальной с точки зрения минимума затрат энергии на пульсацию. Выбор рабочего режима пульсации может быть сделан на основании экономического критерия, учитывающего как стоимость продукта, так и энергетические затраты. Поэтому представляет интерес методика расчета аппарата, пульсирующего на заданной частоте [144]. Математическая, модель пнев-могидравлической системы, состоящей из тарельчатой экстракционной колонны и пульсационного колена, присоединенного к нижнему отстойнику и частич но заполненного жидкостью, включает уравнения, которые описывают поведение газа в пе- [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология