Центральная вихревая воронка

Вертикально установленная турбинная мешалка, используемая для перемешивания жидкости в цилиндрическом аппарате без перегородок, может создать центральную вихревую воронку. Иногда это желательно, например для того, чтобы вовлечь в перемешивание порошки, которые имеют тенденцию к флотации. Вебер [5] предложил уравнение для расчета глубины воронки [c.65]

Применение метода анализа размерностей позволило выявить критериальную зависимость Км как функцию центробежного критерия Ксц, критерия Фруда Рг и ряда симплексов геометрического подобия Г, Га,. .. Влиянием критерия Фруда Рг можно пренебречь для перемешивающих систем без центральной вихревой воронки. [c.28]

Если для перемешивания жидкостей с низкой вязкостью в аппарате без отражательных перегородок используют турбинную или пропеллерную мешалку, в сосуде образуется центральная вихревая воронка (рис. 1-2). Жидкость вращается в направлении движения мешалки, воронка углубляется с увеличением скорости вращения до тех пор, пока не достигнет мешалки. Эффективность перемешивания прп образовании центральной вихревой воронки обычно снижается. [c.16]

При перемешивании лопастными мешалкамп жидкостей с низкой вязкостью в сосудах без перегородок даже прп средних числах Рейнольдса возникает резко выраженная центральная вихревая воронка. Это снижает эффективность перемешпванп т жидкости. [c.24]

Образование центральной вихревой воронки в системах с перемешиванием в жидкой фазе является следствием действия гравитационных сил. Его можно предотвратить, устанавливая в сосуде отражательные перегородки. Поэтому при описании систем с отражательными перегородками нет необходимости использовать критерий Фруда. [c.19]

Отражательные перегородки. По мере увеличения вязкости жидкости снижается роль отражательных перегородок в уменьшении глубины центральной вихревой воронки. При перемешивании жидкости с высокой вязкостью ширина перегородок может составлять около /2о диаметра аппарата. В этом случае наиболее эффективно устанавливать отражательные перегородки на некотором удалении от стенок аппарата или под углом к оси сосуда. Расстояние, равное ширине отражательной перегородки, достаточно для того, чтобы обеспечить движение жидкости вдоль стенок аппарата и таким образом избежать образования застойных зон за перегородками. [c.29]

При использовании турбинных и пропеллерных мешалок для перемешивания жидкостей с вязкостью больше 20 Н-с/м отражательные перегородки можно не устанавливать. Естественное сопротивление жидкости потоку как бы заменяет перегородки и препятствует образованию центральной вихревой воронки. Несколько способов расположения отражательных перегородок показано на рис. 1-19. [c.29]

Для системы без центральной вихревой воронки влияние гравитационных сил незначительно, и показатель степени у у критерия Фруда равен нулю. Тогда Рг = 1 и уравнение (11,3) преобразуется к виду [c.34]

При увеличении критерия Рейнольдса поток преобразуется из ламинарного в турбулентный. Для аппарата стандартной конструкции этот переход осуществляется постепенно, при значениях Re от 20 до 2000. Функция мощности Ф зависит от критерия Рейнольдса при значениях Re примерно до 300 (область ВС на рис. П-1). В точке С жидкости сообщается достаточная энергия, чтобы началось образование центральной вихревой воронки. Однако отражательные перегородки эффективно противодействуют образованию воронки, и функция мощности Ф в этом случае зависит от величины критерия Рейнольдса при Re до 10 ОСЮ (область D). Уравнение (П,4) справедливо для переходной области значений критерия Рейнольдса. Полностью турбулентному потоку соответствует горизонтальный участок кривой м()Щ-пости на рис. П-1 (область DE). Здесь Ф не зависит от величины критериев Фруда и Рейнольдса. В этом случае [c.35]

В сосуде без отражательных перегородок размеры центральной вихревой воронки увеличиваются при повышении критерия Рейнольдса значение критерия Фруда в этом случае, так же, как и критерия Рейнольдса, влияет на Ф, в соответствии с уравнением (П,3). [c.36]

Для расчета мощности, необходимой для перемешивания в сосудах без отражательных перегородок, требуется использование уравнения (П,4), которое учитывает гравитационные силы и, следовательно, условия образования центральной вихревой воронки. [c.37]

Поскольку Не > 300, в системе возникает центральная вихревая воронка. Чтобы рассчитать потребляемую мощность в системе с центральной вихревой воронкой, нужно использовать уравнение (П,12), которое включает критерий Фруда. [c.37]

В системах с перемешиванием в жидкой фазе для предотвращения образования центральной вихревой воронки можно применять отражательные перегородки. Так как это исключает гравитационные эффекты, то для описания системы критерий Фруда [c.46]

В главе II было показано, что при отсутствии центральной вихревой воронки критерий мощности Кр связан с критерием Рейнольдса Ке уравнением (11,4) [c.57]

Не >300 возможно образование центральной вихревой воронки в этом случае ширина перегородки становится важным фактором, причем затрачиваемая на перемешивание мощность увеличивается с увеличением ширины перегородок. [c.65]

Кривые мощности для пропеллерных мешалок, работающих в цилиндрических аппаратах с плоским днищем, показаны на рис. 1У-9. Пропеллерные мешалки обычно устанавливают в аппаратах без перегородок. При Не >300 в таких системах возникает центральная вихревая воронка. Для этой области, как показано в главе П, функция мощности Ф определяется уравнением (11,12) [c.67]

Так как в сосудах с якорными мешалками отражательные перегородки обычно не устанавливают, критерий Рейнольдса не должен превышать 1000. В противном случае перемешивание может привести к вспениванию жидкости с высокой вязкостью или к образованию центральной вихревой воронки в жидкости с низкой вязкостью. [c.74]

Кривые мощности для различных систем со шнековыми мешалками показаны на рис. 1У-15—1У-17. Так как шнековые мешалки при перемешивании жидкости с высокой вязкостью не создают центральной вихревой воронки, то в соотношение, связывающее критерии мощности с критерием Рейнольдса, нет необходимости вводить критерий Фруда. [c.77]

Наибольшее распространение получили экстракционные аппараты с механическим перемешиванием. Чаще всего для перемешивания используются турбинные, лопастные и пропеллерные мешалки. Для устранения центральной вихревой воронки, приводящей к снижению интенсивности перемешивания фаз, устанавливаются отражательные перегородки. [c.69]

Критерий Фруда характеризует отношение приложенной силы к силе сопротивления в системе (гравитационным силам). В аппаратах с отражательными перегородками отсутствует центральная вихревая воронка, которая является следствием действия гравитационных сил, поэтому величина критерия Фруда не влияет на процесс перемешивания. [c.69]

Отражательные перегородки устанавливаются на расстоянии L 0,5Дт от стенки и используются при обработке жидкостей с малой вязкостью для устранения центральной вихревой воронки. Для жидкостей с большой вязкостью (ц 20 Па-с) отражательные перегородки иногда не устанавливаются. [c.128]

Для нагрева жидкостей в камере смешения применяются рубашки и змеевики — одиночный спиральный, двойной спиральный или вертикальный с разным числом секций и труб в одной секции. Змеевики (особенно вертикальные) улучшают условия перемешивания, препятствуя образованию центральной вихревой воронки, т. е. в определенном смысле выполняют роль отражательных перегородок. [c.135]

Кривые мощности для систем с отражательными перегородками и без них идентичны при значениях Ке примерно до 300, когда начинается образование центральной вихревой воронки. При увеличении размеров воронки потребляемая мешалкой мощность резко падает, и тангенс угла наклона кривой мощности принимает отрицательное значение, определяемое из уравнения (П,3), что соответствует области СО. При полной турбулентности потока (Ке > 10 ООО) тангенс угла наклона кривой мощности сохраняс т постоянное отрицательное значение (область ОЕ). [c.36]

IV — промежуточный, IV — V — турбулентный. В режиме, соответствующем точке III, происходит образование центральной вихревой воронки. Для кривой 1 значение 5 = 0 для кривой 2 на участке до точки III также S = О, на участке III — V значение В находится по формуле (VI. 8). Для ламинарного режима А= — 1, для турбулентного Л = onst. Аналогичные кривые мощности для пропеллерных и лопастных мешалок приводятся в работах [8, 9]. [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология