Удельный расход мощности на перемешивание

Процесс перемешивания в гидродинамическом отношении сводится к внешнему обтеканию твердых тел потоком набегающей жидкости. В общем случае лопасти мешалки при вращении выполняют работу, связанную с преодолением сопротивления сил инерции и сил трения перемешиваемой жидкости. Удельное значение этих сил различно в пусковой и рабочий периоды работы мешалки. Так, при пуске мешалки ее лопатки встречают особенно большое сопротивление со стороны жидкости, инерцию массы которой необходимо преодолеть. По мере приведения жидкости в движение работа мешалки все больше затрачивается на преодоление внутренних сопротивлений в жидкости (трения, вихревых движений, ударов жидкости о стенки и т. д.). Поэтому пусковая мощность всегда превышает рабочую. Поскольку пусковой период относительно небольшой, электродвигатель обычно подбирают по рабочей мощности мешалки, учитывая возможность кратковременного увеличения крутящего момента на его валу в пусковой период и используя в расчетах известную критериальную зависимость Еи = /(Ке ) [30, 31]. Однако существующие формулы для расчета мощности мешалок еще недостаточно совершенны в них не учитывается расход энергии, связанный с шероховатостью стенок и наличием дополнительных устройств в аппарате (змеевиков, гильз, перегородок и т. д.). [c.97]

Важным элементом в конструкции ферментатора являются теплообменные устройства Применение высокопродуктивных штаммов биообъектов, концентрированных питательных сред, высокий удельный расход мощности на перемешивание — все эти факторы сказываются на существенном возрастании тепловыделений, и для отвода тепла в ферментаторе устанавливают наружные и внутренние теплообменные устройства Промышленные ферментаторы, как правило, имеют секционные рубашки, а внутри аппарата — четыре змеевика [c.303]

Здесь уместно отметить, что оценка перемешивания по удельному расходу мощности, т. е. по отношению расходуемой мощности к объему реактора, далеко не достаточна. Важно расходовать мощность и получать необходимый эффект во всем объеме реактора, а не в какой-либо его зоне. Эффективность многозонного аппарата всегда будет ниже однозонного безградиентного. [c.162]

Рис. 3.1. Графики для определения расхода энергии на единицу перемешиваемого объема а эффективность перемешивания эмульсий б — зависимость коэффициента теплопередачи от удельного расхода мощности / — перемешивание в аппарате со змеевиком 2 — перемешивание в аппарате с рубашкой) е — зависимость коэффициента растворения от удельного расхода мощности на перемешивание (К — коэффициент массопередачи при растворении)

Необходимо подчеркнуть, что в обоих опытах удельный расход мощности был практически одинаков. Но в первом опыте он привел к бесполезному местному перемешиванию, а во втором — к необходимому перемешиванию во всем объеме аппарата. [c.170]

Массопередача. При изучении абсорбции в барботажных абсорберах с механическим перемешиванием жидкости большинство исследователей определяли объемный коэффициент массопередачи в зависимости от удельной мощности (мощность на единицу объема перемешиваемой жидкости) и объемного расхода газа Ур. [c.606]

Итак, в зависимости от размера частиц могут быть установлены условия, обеспечивающие одинаковую скорость конвективной диффузии в различных сосудах. Если размеры частиц малы (порядка десятков микрон или меньше), то одинаковая скорость конвективной диффузии в различных сосудах обеспечивается равенством удельных расходов мощности на перемешивание Р. Для более крупных частиц необходимо равенство комплексов Этот результат в известном смысле является практически более важным, чем определение значения коэффициента массоотдачи величина межфазной поверхности полидисперсной совокупности растворяющихся частиц неправильной формы неизвестна, что и ограничивает возможность использования коэффициента массоотдачи для расчета скорости растворения, даже если бы нам удалось определить его значение. Мы еще вернемся к использованию этих результатов для моделирования процессов растворения, протекающих во внешнедиффузионной области. [c.59]

Скорость диссипации энергии пропорциональна удельному расходу мощности N перемешивания на единицу объема V. Тогда для вязкого режима [c.77]

Кроме того, интенсивность перемешивания иногда оценивают по скорости конца лопасти или удельной мощности перемешивания (расход энергии на единицу объема жидкости). [c.226]

Вся мощность, сообщаемая жидкости мешалкой, переходит в теплоту. Этот переход происходит за счет трения жидкости о стенки аппарата и мешалки и за счет диссипации энергии в жидкости. Только последний расход следует считать полезным. Поэтому для повышения эффективности мешалки, определяемой как удельная мощность, расходуемая на перемешивание, нужно стремиться к организации в аппарате направленного движения, дик-туемого условиями проведения конкретного процесса. [c.225]

Эти требования должны быть учтены при конструировании. Используются различные варианты нагревательный цилиндр с торпедой, нагревательный цилиндр с внутренней обогревающей гильзой. Хорошие результаты дает шнековая предпластикация, особенно в машинах большой мощности, где необходим прогрев значительных количеств пластмассы. Вращением шнека пластмасса увлекается из зоны бункера, уплотняется и разогревается при транспортировании к соплу. Разогрев пластмассы осуществляется в благоприятных условиях (несколько зон нагрева, малые толщины нагреваемого слоя, перемешивание). При шнековой пластикации уменьшается удельное давление литья. Эти конструктивные решения позволяют улучшить технологию литья, увеличить производительность машины и снизить расход электроэнергии. [c.124]

Расчет мощности, расходуемой на перемешивание, обычно не вызывает затруднений [22, 49]. При оценке величины внутреннего масштаба турбулентности можно воспользоваться вычислениями Шиннара [50] для воды при удельном расходе мощности (среднеобъемной скорости диссипации) 2 вт/л. В этом случае Я,, = 0,025 мм. Используя соотношение (3.24), можно пересчитать результат Шиннара для других значений вязкости и удельной мощности. Однако экспериментальным путем было показано, что в воде вязкий режим наблюдается уже для частиц с диаметром менее 0,1 мм [36], [c.59]

Таким образом, при переносе кинетических характеристик процесса, полученных в лабораторном реакторе, на проектируемый промышленный реактор возможны два случая. Если лабораторный и проектируемый реактор геометрически подобны и при этом имеется возможность определить удельный расход мощности в лабораторном реакторе, то соответствие между числами оборотов в лабораторном и проектируемом реакторах устанавливают исходя из равенства удел1,ных расходов мощности Р (если продукт состоит из мелких частиц) или комплексов Р (для крупных частиц). Если же геометрическое подобие между лабораторным и проектируемым реакторами отсутствует или из-за малых размеров лабораторного реактора не удается оценить удельный расход мощности на перемешивание, то целесообразно использовать в качестве промежуточного звена модельный реактор. Этот модельный реактор должен быть, во-первых, [c.115]

Характерным примером реактора с интенсивным перемешиванием может служить реактор разложения в процессе Rhone — Poulen , представляющий собой цилиндрическую емкость объемом 900—1250 м (в зависимости от мощности установки), перемешивание пульпы в которой осуществляется одной мешалкой пропеллерного типа (рис. 2-18). Вращение мешалки обеспечивается специальным приводом с электродвигателем мощностью 400— 900 кВт, удельный расход мощности на перемешивание относительно мал и составляет 0,45—0,67 kBt/m пульпы. [c.71]

На более низких уровнях иерархии могут быть использованы в качестве критериев показатели отдельных сторон процесса, например показатели процесса биосинтеза, такие, как коэффициент дыхания клеток— дых = а °7ао —удельный расход элемента питания на единицу образованного в процессе биосинтеза продукта— М = аУ dXldt), или с учетом стоимости элементов питания — а ps dX dt) степень утилизации субстрата — ф = = (5о—S)/Sq. Показателями процесса аэрации и перемешивания среды являются газосодержание фг коэффициент массопередачи кислорода KlO., удельные энергозатраты на аэрацию Nrl Klu )-, удельная, вкладываемая на перемешивание мощность V, масштаб турбулентных пульсаций X = и др. Эффективно использование комплексных показателей, охватывающих различные стороны процесса. Так, учитывая, что в биохимическом реакторе передача компонентов питательной среды к клеткам осуществляется посредством их транспорта из газовой фазы через жидкую либо непосредственно из жидкой фазы, для оценки эффективности данных процессов можно использовать в качестве критериев следующие показатели [11] Г—показатель, характеризующий процессы перехода из газовой фазы в жидкую L — показатель, характеризующий процессы передачи в жидкой фазе [c.28]

Подготовка нефти, ее обезвоживание и обессоливание. Качество подготовленной нефти оказывает прямое влияние на эффективность работы всех технологических установок НПЗ. Содержание воды в обессоленной нефти снижает мощность по первичной переработке, резко увеличивает нагрузку атмосферных колонн, снижает производительность перегонной установки и увеличивает удельный расход электроэнергии, пара, топлива. В результате перемешивания нефть и вода образуют трудно разделимую нефтяную эмульсию, представляющую сложную дисперсную систему, состоящую из двух взаимно нерастворимых жидкостей. Переработка такой нефти невозможна, поэтому необходимо разделение эмульсий на составляющие. Для этой цели нефть направляют в дезмуль-сатор-электродегидраторы, где происходит разрушение пленки эмульсии. [c.3]

Известно, что правильно выбранная интенсивность перемешивания пульпы обеспечивает более полное разложение фосфатов, образование более крупных кристаллов гипса, а следовательно, и их лучшее отделение и промывку. Данные таблицы показывают, что, несмотря ва увеличение расхода электроэнергии, почти все передовые зарубежные фирмы стремятся увеличить удельные мощности, затрачиваемые на перемешивание пульпы в экстракторах. В крупных сек-ционврованных и несекционированных современных экстракторах удельные мощности электродвигателей мешалок находятся в пределах 0,7-1 квт/м , Мощность приводов отдельных мешалок доходит до 75 КВТ В отечественных конструкциях экстракторов удельные мощности в два раза меньше>/оноло 0,4 квтл ).что явно недостаточно. [c.10]

Виесхо трех 1 ешалок в каждой секции установить по четыре мешалки, Между мешалками, расположенными в точках 0 Л 0 с радиусами эффективного перемешивания Яд = 1,8 и, в точке 0 установить дополнительную мешалку (лопастного или турбинного типа) с радиусом /7д Яд. В этом случае план аппарата также будет полностью перекрыт круговыми зонами эффективного перемешивания, Уожет оказаться, что превышение фактической удельной мощности на перемешивание будет так велико, что поведет к значительному увеличению расхода электроэнергии. Учитывая, что количество осадка в реакторе более или менее постоянно, иногда экономически выгоднее пойти на некоторое увеличение рабочего объема реактора. Это допустимо в тех случаях, когда отложение осадков не угрожает нарушению технологического процесса. [c.72]