Методика определение оптимальной конструкции перемешивающего устройства

Методика определение оптимальной конструкции перемешивающего устройства

При выборе оптимальной конструкции перемешивающего устройства вертикального емкостного аппарата пользуются различными критериями оптимальности [1].

В качестве критерия оптимальности конструкции перемешивающего устройства предлагается использовать сумму затрат амортизации на мешалки, вал и мотор-редуктор, а также затрат на электроэнергию, потребляемую смесителем в течение года [1].

Амортизационные затраты на вертикальный ёмкостной аппарат, оснащенный механическим перемешивающим устройством, включают в себя: стоимость мешалок и их количество; стоимость вала; стоимость мотор-редуктора; затраты на электроэнергию [2].

Блок схема методики определения оптимальной конструкции перемешивающего устройства вертикального емкостного аппарата приведена на рис. 1.

В блоке 1 вводятся исходные данные процесса перемешивания, а в блоке 2 производится их корректировка. В расчетном блоке 3 выполняется расчет требуемых параметров с подключением базы данных 4. Значения, входящие в расчетный блок 3 определяются по существующим методикам [3,4]. После вы-полонения всех расчетов выполняется печать 5 полученных результатов.

На основе блок-схемы была составлена программа в среде MathCAD. С помощью данной программы был выполнен расчет для следующих исходных данных: диа-метр аппарата D=5 м; высота аппарата H=3,5 м; размер частиц твёрдой фазы, а=0,001 м; плотность жидкости рж=1210 кг/м3; плотность твердой фазы ртв=2165 кг/м3. В качестве рассматриваемых перемешивающих устройств были выбраны турбинная и трехлопастная мешалки. Выполненный расчет показал, что наиболее предпочтительным для данного процесса получения суспензии является трехлопастная мешалка.

Предложенная методика позволяет на этапе проектирования выбрать оптимальную конструкцию перемешивающего устройства.

Рис.

1 - Блок-схема расчета определения оптимальной конструкции перемешивающего устройства:

D - диаметр аппарата, м; Н - высота аппарата, м; а - размер частиц твёрдой фазы, м; рж, ртв - плотность жидкой и твердой фазы соответственно, кг/м3; Re - критерий Рейнольдса для мешалок; N - мощность расходуемая на перемешивание, Вт;

Нв - высота вала, м; dв - диаметр вала, м; dм - диаметр мешалки, м

ЛИТЕРАТУРА

Карпушкин, С.В. Расчеты и выбор перемешивающих устройств вертикальных емкостных аппаратов [Текст] / С.В. Карпушкин, М.Н. Краснянский, А.Б. Борисенко. - Там-бов: Изд-во Тамб. Гос. Техн. Ун-та, 2009. - 168 с.

Малыгин Е.Н. Календарное планирование работы многоассортиментных производств [Текст] / Е.Н. Малыгин // Теоретические основы химической технологии. - 1998. - Т.32, №5. - С. 568-576.

Брагинский, Л.Н. Перемешивание в жидких средах [Текст] / В.И. Бегачёв, В.М. Бара- баш. - Л.: Химия, 1984. - 336 с.

Стренк, Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками [Текст]/ Пер. с польск. Под ред. И.А. Щупляка. - Л.: Химия, 1975. - 384 с.

УДК 677.057.434

Количество показов: 557