Гравитационное перемешивание

Для перемешивания твердых сыпучих (порошкообразных) материалов также применяют пневматический, гравитационный и механический способы. Пневматическое перемешивание состоит в пропускании воздуха или газа через слой перемешиваемых порошков во взвешенном (псевдоожи-женном) слое. Гравитационное перемешивание осуществляется различными механическими приспособлениями, при помощи которых твердый сыпучий материал поднимается на определенную высоту и опускается под действием сил тяжести, описывая более или менее сложные траектории. Сложное интенсивное движение материала при механическом перемешивании сыпучих веществ происходит за счет [c.62]

Гравитационное перемешивание возникает в теплоносителе при размещении теплогенератора в нижней части объема теплоносителя. Возникающая при этом разность плотностей теплоносителя в различных меютах его объема вызывает циркуляцию и как следствие перемешивание теплоносителя. Как следует из сказанного, при гравитационном перемешивании место размещения теплогенератора имеет решающее значение, тогда как при других видах перемешивания на размещение теплогенератора не накладывается особых ограничений. [c.127]

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]

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]

Внешняя задача гидродинамики - изучение движения частиц в газообразной либо в жидкой среде. Сюда входят задачи расчета процессов гравитационного осаждения эмульсий, суспензий, газовзвесей, осаждения в поле центробежных и инерционных сил, гидравлическая классификация и пневмоклассификация, перемешивание твердых частиц с жидкостью и другие способы образования неоднородных систем. [c.149]

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]

Целью перемешивания жидкости может быть выравнивание тем- пературы или концентрации. В случае неоднородных жидкостей (суспензий, эмульсий), имеющих тенденцию к гравитационному расслаиванию, перемешивание создает состояние динамического равновесия. Концентрация, конечно, выравнивается, но только до тех пор, пока жидкость перемешивается. [c.192]

В экстракторах после каждого процесса перемешивания следует разделение (сепарация) фаз. В зависимости от рода сил, под действием которых осуществляется сепарация, различают экстракторы с разделением фаз в поле сил тяжести — под действием разности удельных весов фаз (гравитационные экстракторы) и экстракторы с разделением фаз в поле центробежных сил (центробежные экстракторы). [c.538]

Фильтрационные свойства, отличающиеся для различных суспензий в очень широких пределах, оказывают решающее влияние на выбор конструкции оборудования. Поэтому для разделения суспензий с различными фильтрационными свойствами применяется оборудование, различающееся по принципу действия, величине движущей силы процесса разделения и поверхности фильтрования. Например, для разделения быстро осаждающихся суспензий можно использовать процессы гравитационного или центробежного осаждения, для легко фильтрующихся суспензий — вакуум фильтрование, для медленно фильтрующихся суспензий — фильтрование под избыточным давлением. Следует отметить, что при разработке технологии производства необходимо исследовать влияние различных факторов (скорости перемешивания, температуры, концентрации реагентов) на фильтрационные свойства суспензий, добиваясь максимально возможного их улучшения. [c.11]

Необходимо отметить некоторые особенности процесса разделения эмульсий. Не поддаются очистке механическими методами стойкие стабилизированные мелкодисперсные эмульсии. Отрицательное влияние на разделение эмульсий оказывают неблагоприятные гидравлические условия отстаивания (турбулентность, конвекция, перемешивание). Повысить эффективность разделения нефтяных эмульсий можно за счет комбинированного использования гравитационного отстаивания в сочетании с термическими, химическими и электрическими методами. Из отмеченных выше методов широкое применение нашли химические методы обезвоживания и обессоливания нефти. [c.40]

При переводе мартеновских печей на природный газ, как показал опыт ряда металлургических заводов, подача газа с большой скоростью под давлением 3—10 бар приводит, несмотря на диффузионный принцип сгорания, к уничтожению светимости факела из-за быстрого перемешивания с высоконагретым воздухом. При подаче газа с малой скоростью факел становится вялым, неуправляемым. Под действием гравитационных сил он устремляется под свод, перегревая последний и удаляясь от ванны. [c.285]

Гравитационное уплотнение неэффективно наблюдается высокая концентрация взвешенных веществ в отделяемой воде и большая влажность уплотненных осадков, что удорожает последующую их обработку. Для интенсификации процесса используют коагулирование осадков, например, обрабатывают осадок хлорным железом перемешивание с помощью стержневых мешалок совместное уплотнение различных видов осадков, например, совместное уплотнение сырого осадка из первичного отстойника и активного ила термогравитационный метод, который основан на нагревании иловой жидкости. При этом гидратная оболочка вокруг частиц активного ила разрушается, часть связанной воды переходит в свободную, и процесс уплотнения улучшается. Оптимальная температура нагрева 80-90°С. [c.126]

Ситчатые гравитационные экстракторы просты по устройству, имеют достаточно высокую производительность, в них отсутствуют движущиеся части, вследствие секционирования (тарелками) продольное перемешивание в этих аппаратах невелико. [c.161]

К гидромеханическим процессам относятся перекачка жидкостей и транспорт газов разделение неоднородных сред — различные виды отстаивания (гравитационное, в центробежном, электрическом, магнитном поле) фильтрование] перемешивание жидких сред течение газа и жидкости через зернистый слой псевдоожижение. [c.46]

Общим недостатком всех рассмотренных гравитационных экстракторов является недостаточно тонкое диспергирование жидкостей и малая интенсивность их перемешивания. Этот недостаток устранен в колонных экстракторах, работающих с подводом внешней энергии, среди которых наибольшее применение в химической промышленности получили колонны роторно-ди-с к о в ы е (рис. ХП-4, а) и колонны с чередующимися смесительными и отстойными зонами (рис. ХП-4, б). [c.566]

III этап - выпадение крупных частиц и формирование сплошных раздельных слоев нефти и воды. Создание частиц происходит под действием механического перемешивания, гравитационного осаждения. Темп соударений увеличивается от воздействия электрического поля. [c.175]

Механизм коагуляции капель зависит от режима движения смеси. В ламинарном потоке коагуляция обусловлена сближением капель за счет разных скоростей их движения либо в неоднородном поле скоростей внешней среды, либо при осаждении в гравитационном поле. В турбулентном потоке сближение капель происходит за счет хаотических турбулентных пульсаций. По сравнению с ламинарным потоком число столкновений капель в единицу времени увеличивается. Любое, даже незначительное, перемешивание потока приводит к увеличению частоты столкновения. [c.387]

Один из путей резкого повышения эффективности процесса гравитационного осаждения частиц заключается в сокращении высоты зоны разделения Н. В некоторых конструкциях так называемых тонкослойных отстойников (см. 10.2) высота зоны разделения в десятки и даже сотни раз меньше таковой для простого емкостного осадителя. Помимо этого, благодаря большому количеству пластин удается равномерно распределить рабочий поток по сечению аппарата, исключить конвективные течения, а в жидкости исключить турбулентное перемешивание частиц. Все вместе это ведет к постепенному вытеснению из практики традиционных емкостных отстойников. [c.19]

Из активной области газо-жидкостная смесь перетекает в барботажную область Б, где происходит всплывание газовых пузырей (рис. 6.7.4.1, а и б) или их газ-лифтное перемешивание (рис. 6.7.4.1, в и г). В этой зоне основную роль играют не инерционные силы жидкостного потока, а гравитационные силы с гораздо меньшей скоростью диссипации энергии. Здесь происходит укрупнение газовых пузырей до 2-5 мм (главным образом за счет их коалесценции) и соответственно — уменьшение удельной площади межфазной поверхности. [c.529]

Второй ламинарный волновой режим. Наступление нового режима течения фиксируется по появлению на поверхности пленки коротких волн. Параметры волнообразования связаны уже не с гравитационными, а с капиллярными силами. При этом возникает частичное поперечное перемешивание в пленке. Границы режима соответствуют неравенству [c.39]

Зования не является регулярным. Изменение параметров волн по мере стекания пленки также предопределяет зависимость коэффициента массоотдачи от длины орошаемого канала. Кроме того, как показали исследования с механическими турбулизаторами, в гравитационно стекающей пленке жидкость в седловинах волн перемешана не полностью. Влияние характера волнообразования и сопряженного с этим явлением перемешивания в пленке может быть выражено в результирующем уравнении критерием Яе . и комплексом //б. [c.84]

Механизм парообразования в пленке, стекающей по твердой поверхности под действием гравитационных сил, рассмотрен в работе [119] с точки зрения зависимости интенсивности процесса от Д/ = ст—tx или ОТ д. Для малых значений (или д) характерным является процесс испарения с поверхности пленки. Роль конвективного теплообмена при этом ничтожна мала, и теплоперенос осуществляется в основном за счет теплопроводности. При некотором значении At в пленке начинает развиваться режим пузырькового кипения. Измеренная с помощью скоростной киносъемки частота образования пузырьков пара при = 200 кВт/м составила от 500 до 2000 1/(с-м2) в зависимости от свойств исследуемой жидкости. Вполне естественно, что столь высокая насыщенность мелкими пузырьками пара усиливает перемешивание в пленке, что в конечном итоге приводит к интенсификации теплообмена — подобно тому как это происходит при кипении в объеме [120]. [c.44]

В работе [260] было высказано предположение о том, что максимальные точки появляются при взаимодействии пульсаций орошения с волнами поверхностного слоя пленки. Из литературы известно [264], что во впадинах волн, образующихся на поверхности гравитационно стекающей пленки, возникают вихреобразные токи, циркуляция которых усиливает процесс перемешивания частиц жидкости и, следовательно, перенос тепла. [c.165]

Наличие зон с различными концентрациями целевого компонента может привести к возникновению гравитационной (естественной) конвекции. Однако оценка влияния такой конвекции внутри пор реальных материалов показывает [15], что обычно ее можно считать пренебрежимо малой по сравнению с другими видами переноса массы в порах малого размера (до эквивалентного радиуса 10" —10 м), и только в наиболее крупных капиллярах перемешивание среды вследствие гравитационной конвекции, вызываемой разностью плотностей среды с разными концентрациями целевого компонента, может стать заметным эффектом. [c.46]

В реакторах с трехфазным псевдоожиженным слоем используется мелкозернистый катализатор, как правило, с несферическими частицами. Исключение составляют гранулы ионообменных смол. Относительная скорость частиц приблизительно равна скорости их гравитационного осаждения в жидкости, но массообмен зависит еще и от степени турбулентности, возникающей в результате механического перемешивания и воздействия поднимающихся пузырей газа. [c.114]

Рассмотренные выше способы принудительного (механического) перемешивания наиболее производительны и Эффективны. Однако вибрационное воздействие можно успешно использовать в гравитационных (барабанных, лотковых и- бункерных) смесителях. Виброинтенсификация процесса гравитационного перемешивания в барабанном смесителе может быть осуществлена путем сообщения вращающемуся барабану круговых или направленных колебаний. При этом эффект гравитационного перемешивания, заключающийся в многократном (с частотой вращения барабана) поднятии смеси и свободного падения ее на материал в нижней части, дополняется хаотическим столкновением и перемещением зерен под действием вибрации. Использование такого комплексного виброгравитационного принципа перемешивания способствует лучшему перемешиванию, которого невозможно достичь при раздельном использовании способов. Реализацию этого принципа перемешивания можно легко осуществить в аппаратах для объемной обработки деталей, разработанных в ВЗМИ. [c.164]

Испарители с падающей (гравитационно стекающей) пленкой. В состав этих испарителей входят неподвижные обогреваемые вертикальные трубы или трубчатые змеёвики, по наружной поверхности которых стекает пленка жидкости (см. рис. 196, 198, 199, 212), вращающиеся контактные устройства для обеспечения циркуляции пленки жидкости, выполненные в форме щеток (см. рис. 201), стеклянных спиралей (см. рис. 210) или скребковых роторов со щетками, лопастями или роликами (см. рис. 201, 202, 211). 2) Проточные испарители, расположенные горизонтально или наклонно. Эти испарители применяют обы чно для молекуляр-ной дистилляции (см. рис. 205, 209). 3) Испарители с диспергированием жидкости. Эти испарители применяют для расширительной перегонки (см. рис. 192). 4) Роторные испарители, имеющие вращающийся куб (см. рис. 203), барабан для перемешивания пленки жидкости (см. рис. 200) и испарительные диски, обеспечивающие распределение жидкости под действием центробежных сил (см. рис. 213). [c.273]

Как показано в работе, вертикальное перемешивание незначительно в тех случаях, когда и 2и (где и- "скорость трения", описанная в статье [Моп]1,1972]). Таким образом, переход от гравитационного опускания к турбулентному перемешиванию появляется тогда, когда и 2и и р(г) р . Исходя из экспериментов определено, что через 80 с от момента начала выброса скорость трения равнялась 0,25 м/с. Анализируя результаты экспериментов, ван Илден сделал следующие выводы [c.119]

Всякая эмульсия, в том числе и нефтяная, может образоваться только тогда, когда механическое воздействие на смесь двух взаимно нерастворимых жидкостей будет вызывать диспергирование, т. е. дробление жидкости на очень мелкие частицы. Ясно, что чем меньше поверхностное натяжение жидкостей, тем легче будет идти образование капель, т. е. увеличение общей поверхности жидкости, так как оно будет требовать меньшей затраты работы. Однако после перемешивания двух чистых, нерастворимых друг в друге жидкостей стойкость полученнсн эмульсии обычно невелика. Более тяжелая жидкость осядет на дно, капельки дисперсной фазы, сталкиваясь друг с другом, объединятся в более крупные. Оба эти процесса и приведут к расслаиванию эмульсии на два слоя. Только при очень высокой степени дисперсности, когда диаметр капель дисперсной фазы измеряется десятыми долями микрометра (10- м) и межмолекулярные силы уравнивают гравитационные силы, разрушение эмульсии становится затруднительным. [c.111]

Для ламинарно-волнового течения, в свою очередь, различают два режима. При сравнительно малых расходах жидкости, когда значение Керл превышает 12, но не выше 100— 200, под действием силы тяжести преимущественно образуются сравнительно длинные гравитационные волны. Длина их уменьшается с возрастанием скорости стекания пленки. Вслед за этим первым ламинарно-волновым режимом (при больших значениях Ке л) наступает второй ламинарно-волновой режим. Для него характерно появление на поверхности пленки коротких капиллярных волн, или ряби , возникающей под действием сил поверхностного натяжения (капиллярных сил). С дальнейшим увеличением расхода жидкости и Кепл > —1600 (критическое значение Кепл. по данным различных исследователей, составляет от 1000 до 2500) волнообразование на поверхности приобретает все более хаотический характер, причем по толщине пленки все сильнее развивается поперечное перемешивание, типичное для турбулентного режима. Переход от второго ламинарно-волнового режима к турбулентному режиму течения тонких пленок менее резок, чем при движении жидкости в трубах. Что касается чисто ламинарного (безволнового) течения пленок, то оно может быть достигнуто при значениях Reпл, характерных для ламинарно-волнового режима, лишь путем добавления к жидкости поверхностно-активных веществ. [c.115]

Частицы кипящего слоя не располагаются на горизонтах, где гравитационные силы уравновешиваются динамическим давлением потока, но энергично перемещаются по всему объему слоя, практически независимо от того, где они поступили в слой. Очевидно, причиной перемещения частиц являются пульсации скоростей и давлений в слое, связанные с постоянным изменением сечения для прохода псевдоожижающей жидкости или газа между частицами. Если говорить более конкретно, то интенсивное перемешивание кипящего слоя определяется многими обстоятельствами и прежде всего тем, что центр приложения подъемной силы не совпадает с центром тяжести частиц, вследствие чего частицы начинают вращаться, чем меняется положение поверхности сопротивления. Наличие разности скоростей потока с разных сторон частицы вызывает образование силы давления, которая может быть направлена самым различным образом. Действие этих сил более ощутимо для частиц неправильной формы. Наконец, неравномерность работы и возникновение местных пульсаций скорости также могут воздействовать на перемещение частиц в сдое. Иными словами, движение частиц в кипящем слое связано с явлениями гидродинамического порядка в самом широком смысле этого слова. Именно поэтому кипящий (по внешнему сходатву) слой принято называть псевдоожиженным слоем. Вместе с тем нельзя отрицать и известную роль явления диффузии больших групп, влияющее на флуктуацию концентраций частиц в кипящем слое [325]. [c.491]

Кроме того, жидкостные потоки в экстракционных аппаратах обусловливаются либо раз юстью удельных весов жидких фаз, либо сообщением потокам извне дополнитслыюго количества энергии путем механического перемешивания, действием. центробежной силы, поршневыми пульсаторами и другими способами. Поэтому экстракционные аппараты каждой из указанных выше двух групп целесообразно разделить в свою очередь на гравитационные экстракторы и на механические экстракторы. [c.628]

Механические дифференциально-контактные экстракционные аппараты. В гравитационных ко--тонпах без механических устройс гв энергия, необходимая для диспергирования жидкости против сил поверхностного натяжения, ограничена величиной внутренней потенциальной энергии потоков, т. е. разностью плотностей или удельных весов фаз. Степень диспергирования и соответственно эффективнссть работы аппарата можно значительно повысить при затрате дополнительного сравнительно небольшого количества механической энергии. Это осуществляется главным образом в колонных аппаратах, снабженных различными приспособлениями для механического перемешивания жидкостей. [c.632]

В высококонцентрир. системах С. происходит в результате сцепления частиц, непосредственно контактирующих друг с другом в начальной (случайной) упаковке в стесненных условиях как в статич. системах, так и при внеш. динамич. воздействиях (напр., при мех. перемешивании, вибрации, принудит, уплотнении и т.п.) или при действии гравитационного, электрич., магн. полей. При этом образуется структура как результат двух процессов-возникновения (восстановления) и разрьша связей-контактов между частицами. Если число восстанавливающихся после разрушения связей превышает число разрушаемых связей, обнаруживается увеличение вязкости системы и упрочнение структуры-т. наз. тиксотропное восстановление коагуляц. структур. [c.447]

По принципу взаимодействия или способу контакта фаз экстракторы подразделяют на две группы ступенчатые и дифференциально-контактные. Внутри этих групп экстракторы часто подразделяют на гравитационные (скорость фаз в них обусловлена разностью плотностей этих фаз) и механические (при добавлении потокам энергии извне путем механического перемешивания, действием центробежной силы, поршневым пульсатором и т. д.). Практически в любом из аппаратов названных групп для увеличения поверхности контакта фаз одна из фаз различными способами диспергируется и распределяется в другой, сплошной фазе в виде капель. После каждого перемешивания фаз в аппаратах следует сепарация этих фаз, что необходимо прежде всего для регенерации экстрагента (под действием гравитационных или центробежных сил). Отметим также, что в промышленности обычно применяют непрерывнодействующие экстракторы. [c.157]

Основным принципом работы термохимических отстойных аппаратов является подогрев эмульсии, что уменьшает вязкость нефти и тем самым увеличивает скорость осаждения капель воды. Добавление в эмульсию химических реагентов — деэмульгаторов способствует дестабилизации эмульсии и увеличению скорости коалесценции капель. Термохимические отстойники по конструкции мало чем отличаются от гравитационных газовых сепараторов. Отстойники отличаются друг от друга геометрией емкости, конструкцией вводных и выводных устройств, а также некоторыми особенностями организации гидродинамического режима внутри отстойника. В настоящее время применяют в основном горизонтальные отстойные аппараты с отношением длины к диаметру, равным примерно шести. Отличительной особенностью отстойников является использование специальных устройств ввода и вывода эмульсии, называемых маточниками, предназначение которых состоит в равномерном распределении эмульсии по сечению аппарата. Распределители для ввода эмульсии в аппараты могут различаться. Это отличие зависит от того, подается эмульсия под слой дренажной воды или прямо в нефтяную фазу. Если водопефтяная эмульсия подается под слой дренажной воды, которая собирается в нижней части аппарата, то для ускорения разрушения струек нефти с каплями воды, вытекающих из отверстий трубчатого маточника, отверстия в маточниках делают в нижней или боковой части. Для равномерного распределения эмульсии по сечению аппарата трубчатые маточники устанавливают по высоте аппарата. Такое расположение пе всегда удобно. Другим устройством является маточник в виде короба, открытого снизу, с отверстиями в верхней части. Эти короба устанавливают па некотором расстоянии друг от друга на двух распределительных трубах, отверстия в которых находятся прямо под коробами. В коробах происходит самопроизвольное разделение нефти и воды. Нефть вытекает сверху из отверстий короба, а вода остается в нижней части. При подаче эмульсии в слой нефти используют трубчатые маточники с отверстиями в верхней части. При этом возникает проблема распределения отверстий по длине трубы для обеспечения равномерного расхода жидкости. Неравномерный расход приводит к нежелательному перемешиванию эмульсии в аппарате. [c.30]

Процесс, разработанный Ю. Хираяма (патент США 4 029495, 14 июня 1977 г.), предусматривает нагревание катализатора на носителе, загрязненного органическими соединениями, или смеси такого катализатора с флюсом во вращающейся или качающейся печи или в градиентной печи. В результате нагревания и перемешивания сырье спекается или переходит в полурасплавленное состояние. После этого смесь отверждают, охлаждают и распыляют. Тяжелые металлы выделяют путем гравитационного обогащения или магнитного разделения. В другом варианте спекшуюся или полурасплавленную смесь можно подвергнуть плавлению при высокой температуре с последующим разделением компонентов на основе различия в их плотностях. [c.277]

Аналогичный эффект может иметь место, если неустойчивость Марангони усиливается гравитационной неустойчивостью. Взаимодействие этих двух типов неустойчивости имеет особое значение для аппаратов с горизонтальной межфазной поверхностью. Визуально, например, при использовании шлирен-методов наблвдения, указанные неустойчивости четко различаются для неустойчивости Марангони характерна малая глубина проникновения и высокая интенсивность движений, тогда как для гравитационной — низкая интенсивность, но большая глубина проникновения. Это различие очень помогает при анализе результатов, полученных для разнообразных недисперсных ячеек с перемешиванием и контакторов с горизонтальным потоком. [c.199]

Кроме смесителей с мешалками, применяют перемешивание насосами, инжекторами и др. Разделение фаз в отстойниках проводится также в аппаратах различных конструкций — гравитационных, ден-тробежных. В смесительно-отстойных экстракторах достигается интенсивное взаимодействие между фазами, обеопечиваюш ее пр. бли-жение к равновесному. Однако эти установки работают периодически, довольно громоздки и занимают большие производственные площади. [c.187]

Появление вихреобразных циркулирующих токов в пленке должно привести к усилению перемешивания и, следовательно, к интенсификации массоотдачи. Следует отметить также, что с вихреобра-зованием в пленке связано появление на ее поверхнссти так называемых кольцевых, или стоячих, волн, которые не перемещаются по поверхности пленки сверху вниз, в отличие от волнообразования в случае гравитационно стекающей пленки. Изменение в характере волнообразования при i/= i/крит было отмечено и в ходе визуальных наблюдений. [c.123]