Các quá trình cơ học-Chương 13: Khuấy chất lỏng docx

30 4,188 28
  • Loading ...
1/30 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 20/06/2014, 11:20

1. KHÁI NIỆM 2. CẤU TẠO CÁNH KHUẤY, QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG LƯU CHẤT TRONG BỂ KHUẤY VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GẮN CÁNH KHUẤY. 2.1.Cánh khuấy mái chèo 2.2.Cánh khuấy chong chóng – chân vịt 2.3.Cánh khuấy turbin 2.4.Cánh khuấy đặc biệt 2.5.Phương pháp gắn cánh khuấy vào bình  Tùy theo vị trí hoặc yêu cầu công nghệ mà có những phương pháp sau đây: a) Trục khuấy song song trục bình b) Trục khuấy tạo một góc α với trục bình c) Trục khuấy vuông góc với trục bình d) Khi chiều cao bình gấp ba lần đường kính bình thì lắp nhiều tần cánh khuấy e) Khi trong bình có gắn tấm ngăn (tấm chặn – vật cản)  Hình (H13.6) mô tả các phương pháp gắn cánh khuấy khác nhau: 2.5.Phương pháp gắn cánh khuấy vào bình (tt) 2.5.Phương pháp gắn cánh khuấy vào bình (tt) So sánh hai trường hợp khi bình chứa có tấm ngăn và không (xem bảng 13.1) 3. CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG  Bán kính hoạt động: m; 0021,0 N.747 .15,0.aR hd µ =  Hiệu suất khuấy: ;%100. V+.V .V = rr rr ρρ ρ η  Các đại lượng hình học:  Lực ma sát ngoại: N; 2 v A.F 2 h ρξ=  Cường độ khuấy: Chuẩn số Reynols khuấy υ = µ ρ = 2 k 2 kh k d.nd.n. Re Công suất khuấy: W;d.n KN 5 k 3 hN ρ= 3. CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG (tt)  Thông số động học Thể hiện qua vận tốc quay cánh khuấy; (v/s) Vận tốc góc ω của trục Vận tốc của dung dịch, vận tốc này có 3 dạng  Công suất khuấy riêng ε; là công suất tính cho một đơn vị chất lỏng trong bình  Sự chuyển động tuần hoàn của dung dịch trong bình khuấy khi hoạt động với điều kiện (h k2 < d k ) - q (m 3 /s): gọi tắt là lưu lượng tuần hoàn s m ;d.n.e.K=q 3 3 k m9,6 q [...]... động N dc N = K d ; W η Kd = (1,1 ÷ 1,4): hệ số dự phòng η = (0,6 ÷ 0,7): hiệu suất khuấy 5.7 Xác định số vòng quay của cánh khuấy Thường số vòng quay được xác định bằng thực nghiệm theo: 20.v th v n= ; s dk 6 BÀI TẬP Bài 1 Một bình khuấy, đường kính D = 2,4 m, chiều cao bình Ht= 3m, chiều cao mức chất lỏng trong bình Hh = 2,8m, sử dụng cánh khuấy turbin hở dk = 0,8m, số vòng quay cánh khuấy. .. Dùng loại cánh khuấy mái chèo dk = 0,2m, số vòng quay n = 132v/phút, bình khuấy không gắn tấm ngăn, biết nồng độ khối lượng pha rắn x = 4% Quá trình khuấy gián đoạn, năng suất G = 180 kg/mẻ Tính: • Chiều cao bình khuấy Ht • Tính hk1 biết độ ngập 3/5 huyền phù • Tính công suất động biết Kd = 1,4 và η = 80% • Tính thời gian khuấy một mẻ? Bài giải •Tính khối lượng riêng huyền phù (dùng công thức... ngăn, môi trường dung dịch khuấy ρ = 1000 kg/m3, độ nhớt động học υ = 2.10-6 m2/s Hãy xác định hai thông số phân bố vận tốc ψ1 và ψ2? Bài giải Bài 2 Chế tạo huyền phù bằng cách trộn CaCO3 khối lượng riêng ρ = 2710 kg/m3 vào trong nước khối lượng riêng ρ = 1000 kg/m3 và độ nhớt động lực µ = 1cP bằng thiết bị khuấy hình trụ D=0,6m, tỷ số chứa β = 0,8 Dùng loại cánh khuấy mái chèo dk = 0,2m,... đồng dạng GD, các giá trị trên hình (H13.11) và (H13.12) là một tầng cánh khuấy Zk=1 Click vào đây để xem đồ thị hình H13 11 5.6.2.3.Tính chuẩn số công suất (KN) theo pt chuẩn số K N = A Re m i A, m: hằng số, số mũ tra bảng (13.8) k Dạng tổng quát: Vớ 5.6.2.4.Tính công suất khi có pha khí tham gia N g = K Ng ρ h n 3.d 5 ; W k Với: ρh: khối lượng riêng của dung dịch khuấy; kg/m3... công suất khi có pha khí tham gia N g = K Ng ρ h n 3.d 5 ; W k Với: ρh: khối lượng riêng của dung dịch khuấy; kg/m3 n: vận tốc cánh khuấy; v/s dk: đường kính cánh khuấy; m KNg = M.KN; chuẩn số công suất sục khí 5.6.2.5.Hiệu chỉnh công suất khuấy D ≈ Hh ≠3 Nếu các đồng dạng hình học d k d k thì phải nhân thêm hệ số hiệu chỉnh f vào công thức (13 – 5) nghĩa là N = K N ρ h n 3.d 5 f... chiều cao mức chất lỏng trong bình Hh = 0,17.4 3,14.0,6 2 = 0,60m • Tính chiều cao bình: H t = H h = 0,60 = 0,75m 0,8 • Vậy độ nhúng sâu h k1 0,8 3 3 = H h = 0,60 = 0,36m 5 5 Bài giải (tt) • Tính chế độ thuỷ động trong bình Re k = ρ h nd 2 k μ = 1068,4.2,2.0,22 10-3 = 9,4.104 • Đồng dạng hình học: G D ⇒ chảy rối; với n = 132 = 2,2 v s 60 D 0,6 = = =3 d k 0,2 • Từ bảng (13.8) cánh khuấy mái chèo... =3 d k 0,2 Bài giải (tt) • Công suất khuấy: N = K N ρ h n 3 d 5 = 0,7.1068,4.2,23.0,25 = 2,55; W k • Công suất động (áp dụng công thức [13 – 57]): N dc = N 2,55 Kd = 1,4 = 4,5 W η 0,8 • Xác định thời gian khuấy (từ công thức [13 – 24]: C k G 2 D t= n và bảng (13.2) với cánh khuấy mái chèo, không tấm ngăn Ck = 35 ⇒ 35.32 t= = 143,2s 2,2 Đáp số: Ht = 0,75 m; hk1 = 0,36m; Ndc = 4,5W; t = 143,2s... 1,1m, chứa đầy ¾ huyền phù Biết ρh = 1000kg/m3, µ = 1cP Dùng cánh khuấy chong chóng dk = 0,4m với số vòng quay n = 400v/phút, hệ số Kd = 1,4; hiệu suất η = 0,8, bình không tấm ngăn Tính công suất động cơ? Bài giải • Trước hết tính chế độ thuỷ động Re ⇒ Chảy rối k ρ h n.d 2 k = = µ 400 0,4 2 60 = 106 10 − 3 1000 • Từ bảng (13.8) với cánh khuấy chong chóng, không tấm ngăn Rek > 3000, tra được A = 1,19... 1,19 10 • Tính mức chất lỏng trong bình: • Xác lập tỉ số hình dạng: 6 −0,15 = 0,1485 3 H h = 1,1 = 0,825m 4 H h 0,825 = = 2,06 ≠ 3 ⇒ dk 0,4 cần phải nhân thêm hệ số hiệu chỉnh công suất f Từ công thức (13 – 56): • Công suất khấy:  D f =  3.d  k     0,93 H   h   D  3 0, 6  0,825  = 1.   1,2   400  5 N = 0,1485.1000.  0,4 0,799 = 500 W  40  • Công suất động cơ: N dc = 500 1,4 . khuấy; kg/m 3 n: vận tốc cánh khuấy; v/s d k : đường kính cánh khuấy; m K Ng = M.K N ; chuẩn số công suất có sục khí 5.6.2.5.Hiệu chỉnh công suất khuấy Nếu các đồng dạng hình học thì phải. tổng quát: Với A, m: hằng số, số mũ tra bảng (13.8) m kN Re.AK = 5.6.2.4.Tính công suất khi có pha khí tham gia W;d.n K=N 5 k 3 hNgg ρ Với: ρ h : khối lượng riêng của dung dịch khuấy; . Chú ý khi tra cứu K N trước tiên ta phải xác định đồng dạng G D , các giá trị trên hình (H13.11) và (H13.12) là một tầng cánh khuấy Z k =1 Click vào đây để xem đồ thị hình H13. 11 5.6.2.3.Tính
- Xem thêm -

Xem thêm: Các quá trình cơ học-Chương 13: Khuấy chất lỏng docx, Các quá trình cơ học-Chương 13: Khuấy chất lỏng docx, Các quá trình cơ học-Chương 13: Khuấy chất lỏng docx

Từ khóa liên quan

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn