Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Лабораторная техника -> Стренк Ф. -> "Перемешивание и аппараты с мешалками" -> 33

Перемешивание и аппараты с мешалками - Стренк Ф.

Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. Под редакцией Щупляка И.А. — Л.: «Химия», 1975. — 384 c.
Скачать (прямая ссылка): mesch.djvu
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 133 >> Следующая

Рис. Ш-13. Структура вторичного Рис. Ш-14. Структура вторичного циркуляционного потока в аппарате циркуляционного потока в аппарате без отражательных перегородок. с отражательными перегородками.
циальную составляющие. На стенке апнкрата этот поток притормаживается, меняет свое направление на осевое, поднимается вверх вплоть до свободной поверхности жидкости и отсюда вновь поворачивает в направлении мешалки. Таким путем образуются замкнутые циркуляционные петли с центрами 0. Точка 0 представляет место, в котором радиальная и осевая составляющие равны нулю.
На рис. Ш-15 представлены траектории движения частиц жидкости в плоскостях (г, г) — так называемых меридиональных плоскостях. Действительный путь частичек жидкости в аппарате с мешалкой весьма сложен. Например, в аппарате без перегородок он представляет собой спирали различного диаметра с переменным шагом, начинающиеся и оканчивающиеся в одном и том же месте, например в зоне мешалки; в аппарате с перегородками этот путь еще более сложен.
103
Если мешалка смонтирована на половине высоты жидкости, то образуются два приблизительно симметричных потока вторичной циркуляции (рис. Ш-15 и Ш-16, а), тогда как при смещении мешалки в направлении днища эта симметрия нарушается (рис. Ш-16, б), а когда мешалка находится у самого дна (рис.
111-16, в), то образуется лишь один поток вторичной циркуляции. Пропеллерные мешалки, создающие главным образом осевой поток жидкости, обеспечивают вторичную циркуляцию в виде одной петли (рис. Ш-17) в сосуде с перегородками и без перегородок. Перегородки в этом случае, как и при турбинных
>
G О
в >
и \ \ г-
Рис. Ш-15. Фотография траектории движения частиц жидкости во вторичном циркуляционном потоке; турбинная мешалка с прямыми лопатками, аппарат с перегородками (пузырьки воздуха в глицерине, освещение через зазор) [158].
Рис. Ш-16. Схема циркуляции в случае изменения расстояния мешалки от днища сосуда.
мешалках, приводят к уменьшению потока первичной циркуляции и к увеличению потока вторичной циркуляции. Некоторые авторы [129] указывают на возможность возникновения циркуляционных петель (подобных тем, которые образуют турбинные мешалки), если высота жидкости в аппарате будет достаточно большой {HID >1). Вместо применения перегородок пропеллерная мешалка может устанавливаться и несимметрично, причем будет получена схема циркуляции, показанная на рис. 111-18. Это имеет значение при перемешивании жидкостей большой вязкости, когда необходимо считаться с возможностью застоя жидкости вблизи перегородок.
Из рис. Ш-13—Ш-17 следует, что в пространстве, описываемом вращающейся мешалкой, наблюдается сильное уплотнение линий тока (там возникают наибольшие скорости и самая большая турбулентность потока жидкости), поэтому можно предполагать, что в этой зоне будет происходить наиболее интенсивное перемешивание жидкости.
104
Некоторые авторы [147, 152] предлагают выделять в объеме аппарата две зоны — зону мешалки, в которой происходит интенсивное перемешивание, и зону циркуляции, в которой перемешивание является слабым и жидкость течет с меньшими скоростями.
Гзовский [69] выделяет дополнительно объем центрального вихря как зону, в которой вообще отсутствует конвективное перемешивание.
НАСОСНЫЙ ЭФФЕКТ МЕШАЛОК
Рис. Ш-17. Схема циркуляции в аппарате с пропеллерной мешалкой.
Рис. Ш-18. Схема циркуляции при наклоне и несимметричном расположении пропеллерной мешалки.
Под насосным эффектом мешалок следует понимать объемный расход жидкости через мешалку, рассматриваемую как ротор насоса. Математическое определение этой величины следует из баланса массового расхода для объема, описываемого вращающимися лопатками. Объемный расход жидкости через подразумеваемую таким образом контрольную поверхность при предположении, что плотность жидкости постоянна (у = const), составит:
У* = || ш+ cos adFx = jj* w- cos «dF2 (111-18)
Ft F.
где w+, w~ — скорости жидкости, направленные наружу от объема, описываемого мешалкой, и внутрь этого объема; а — угол между вектором скорости и нормалью к контрольной поверхности в рассматриваемом месте; Fx, F2 — контрольные поверхности, через которые жидкость течет наружу и внутрь объема, описываемого мешалкой.
Подставляя известные выражения для средних скоростей потоков в направлении, перпендикулярном к расчетной поверхности
wx
-1— j* J w+ cos adFx 1 fi
'2 F* II
w~ cos (XdF^
уравнение (III-18) можно упростить до вида:
V*p = FxWx = F2w2 (Ш-19)
Уравнение (Ш-19) принимает более наглядный вид для мешалок, создающих радиальный и осевой поток жидкости.
105
В первом случае контрольной поверхностью будет /\ = пс1Ь (Ь — ширина _лопатки мешалки), и>г — средняя радиальная -скорость = и>г), поэтому
^ = лМшг (II1-20)
Средняя радиальная скорость должна быть рассчитана путем интегрирования распределения радиальной скорости для высоты Ь.
Рис. II1-19. Вспомогательная схема распределения скоростей для вычисления насосного эффекта мешалки.
Во втором случае = лс?2/4 и и>2 = юг (средняя осевая скорость в плоскости мешалки), отсюда
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 133 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама