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" -> 81

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 .. 75 76 77 78 79 80 < 81 > 82 83 84 85 86 87 .. 133 >> Следующая

Рис. Изменение температуры стенки
обогревающей рубашки в аппарате с мешалкой [79]. Мешалка — турбинная, сосуд с отражательными перегородками, Ие = = 2,2-105, д = 50 кВт/м2.
Значение угла ф: 7-9°, 2-27°; 5-45°; 4 -63°; 5-81°
229
[27, 65], либо рубашка, разделенная на греющие и охлаждающие секции [79].
2. Вести нагревание или охлаждение перемешиваемой в аппарате жидкости с непрерывным принудительным ее течением через аппарат [63, 79, 81, 82, 86, 87].
В обоих случаях количество тепла (), переданного в аппарате с мешалкой, рассчитывается по балансному уравнению:
(2 = Ссс{Н—1х) (У-4)
где 6?с— массовый расход жидкости через нагревающий (охлаждающий) змеевик или непосредственно через аппарат с мешалкой; с — средняя удельная теплоемкость этой жидкости; ?2, Ьх — конечная и начальная температуры жидкости, протекающей через аппарат или через змеевик.
Коэффициент теплоотдачи можно вычислить по уравнению:
?сс(г2 — ?1)
(«5-0 г
(У-5)
Уравнение (У-5) пригодно в том случае, если температура стенки измеряется непосредственно. Однако точно измерить температуру ?5 трудно. В таких случаях коэффициент теплоотдачи а для перемешиваемой жидкости рассчитывается по коэффициенту теплопередачи согласно зависимости:
=4--2-з7-зг (у-6>
1=1
где к — коэффициент теплопередачи; — тепловое сопроти-
?=1
вление стенки нагревающего (охлаждающего) элемента и загрязнений на этой стенке; а0 — коэффициент теплоотдачи для нагревающего (охлаждающего) элемента.
Коэффициент теплопередачи к можно определить по формуле
где ?0 — средняя температура нагревающего (охлаждающего) элемента; — средняя поверхность теплопередачи.
Более точный способ расчета теплообменной поверхности требуется лишь для толстостенных аппаратов [37]. В случае нагревания содержимого аппарата с мешалкой паровой рубашкой, находящейся на цилиндрической части, с помощью конденсирующегося водяного пара можно пользоваться зависимостью:
где С — постоянная для данной температуры конденсации; Нр — высота паровой рубашки; А г — разность температур между греющим паром и стенкой аппарата с мешалкой.
2яп
Величину С можно исключить, если известно количество переданного тепла. При этом используется зависимость:
Дг = тг^- = — (V-9)
Подставив выражение (V-9) в уравнение (V-8), получим:
(V-10)
При неустановившемся процессе проводится периодическое нагревание (либо охлаждение) жидкости в аппарате с мешалкой и измеряется изменение температуры этой жидкости во время перемешивания.
В случае, когда невозможно измерить температуру стенки нагревающего (охлаждающего) элемента, коэффициент теплопередачи рассчитывается на основе дифференциального уравнения теплового баланса.
Для промежутка времени dx и случая нагревания действительны уравнение теплопередачи
dQ = kF (to-t)dx (V-ll)
и балансное уравнение:
dQ = Gcdt (V-12)
где G — масса жидкости в аппарате с мешалкой; с — удельная теплоемкость этой жидкости; dt — прирост температуры жидкости в аппарате с мешалкой за время dx.
В уравнении (V-12) опущено количество тепла, необходимое для повышения температуры металлических частей аппарата с мешалкой.
Из уравнений (V-11) и (V-12) имеем:
Предположив, что коэффициент теплопередачи изменяется во время измерений незначительно, т. е. к — const, и, кроме того, с = const, после интегрирования уравнения (V-13) получаем зависимость:
где ^, ьк — начальная и конечная температуры жидкости в аппарате с мешалкой.
Если, кроме того, принять, что температура нагревающего элемента ?0 во время^измерений постоянна, то
к = —— 1п—-г— (У-15)
231
Зная значение коэффициента /с, по зависимости (V-6) можно рассчитать коэффициент теплоотдачи для жидкости, перемешиваемой в аппарате с мешалкой, если известны остальные сопротивления теплопередаче.
В случае непосредственного измерения температуры поверхности нагревающей стенки аппарата с мешалкой уравнение (V-11) принимает вид
dQ--=aF (ts — t) dx (V-16)
что в сочетании с уравнением (V-12) и после интегрирования при условии ts = const дает зависимость:
a^^-ln ts~tp (V-17)
Fx ts — tk
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Большинство авторов обобщило результаты своих исследований в виде критериальных уравнений, которые можно вывести, используя метод анализа размерностей. Для этого необходимо установить, какие параметры имеют существенное влияние на величину коэффициента теплоотдачи и, таким образом, войдут в искомое уравнение. В соответствии с проведенными при экспериментальных исследованиях наблюдениями, это должны быть следующие параметры:
a = f(n, d, у, ц, X, с, D) (V-18)
Размерности отдельных величин в уравнении (V-18):
а = [т!г5г]:''==[с"11: "=[и1; Y=["5r]
-№]•¦ '-м
Напомним, что
Можно представить функцию (V-18) в виде степенного произведения:
а = CinW-frfWcbD1 (V-19)
Используя размерности величин, получим:
[^г] = [т]"м'[^ТШ'ет[7ПгТм!
Чтобы уравнение (V-19) было однородным относительно размерностей, показатели степеней должны отвечать следующим зависимостям: для [кг]
для [м]
0 = b — 3e—f+g+2h + i
232
Предыдущая << 1 .. 75 76 77 78 79 80 < 81 > 82 83 84 85 86 87 .. 133 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама