5451

Расчет перемешивающего устройства и подбор мотора к нему

Практическая работа

Производство и промышленные технологии

Задание: Подобрать перемешивающее устройство, провести его расчет и подобрать к нему мотор-редуктор по исходным данным. Исходные данные: Номинальный объём реактора Vн = 5м3 Давление в реакторе Р= 0,6 МПа Плотность жидкой фазы ...

Русский

2012-12-10

60.5 KB

68 чел.

Задание:

Подобрать перемешивающее устройство, провести его расчет и подобрать к нему мотор-редуктор по исходным данным.

Исходные данные:

  1.  Номинальный объём реактора Vн = 5м3;
  2.  Давление в реакторе Р= 0,6 МПа;
  3.  Плотность жидкой фазы ρж = 1020 кг/м3;
  4.  Плотность твёрдой фазы ρт = 2500 кг/м3;
  5.  Вязкость жидкой фазы µж = 5,4*10-3 Па*с;
  6.  размер частиц δ =1,2 мм
  7.  Назначение реактора – приготовление суспензии.

Решение:

По рекомендациям, приведенным в табл. 9.1 [1 стр.241] перемешивание при указанных условиях может быть обеспечено трёхлопастной (пропеллерной) мешалкой.

Согласно данным, представленным в табл.9.4 [1 стр. 247] нормализованный реактор с номинальным объёмом 5 м3 имеет диаметр D=1800 мм.  Принимаем отношение D/dм = 3, получаем диаметр мешалки dм = 1800/3=600 мм. На основании данных табл. 9.2 [1 стр.243] окончательно принимаем dм =630 мм.

Примем окружную скорость мешалки ω=4 м/с. В этом случае частота вращения мешалки:

n= ω/(πdм)

n = 4/(3,14*0,63) = 2,02 с-1

 nmin

nmin ≥ = 0,14 с-1

Значение   n=2,02 > 0,14, значит оно подходит.

В соответствии с этими данными по табл. 11[1 стр.380] приложения принимаем частоту вращения мешалки n=2,08 с-1(тихоходная мешалка).

Для определения глубины воронки в сосуде найдем значение параметров Г и ReЦБ:

 

ReЦБ=(n*d2м*ρж)/µж

ReЦБ =(2,08*0,632*1020)/5,4*10-3 = 155937

Г=8Нж/D+1

Г=8*1,13/1,8+1=6,77

где Нж = 1,13 м по табл.9.4[1.стр 247]

Найдем значение параметра Е, приняв для трёхлопастной мешалки ξм=0,56:

Е = Г/( ξм z Reцб0,25 )

Е=6,77/(0,56*1*1559370,25) =0,61

где значение ξм = 0,56 табл 9.1 [1.стр 242], z =1 –количество мешалок на одном валу.

При этом значении Е находим по рис. 9.2 [1 стр.244] находим В=10. Глубина воронки в сосуде без перегородки:

hв= B*n2*d2м/ 2

hв=10*2,082*0,632/2= 0,8 м

 

При установке мешалки согласно табл. 9.1 [1 стр. 241] на высоте h=0,5dм=0,6*0,63=0,378 м предельно допустимая глубина воронки:

hпр= Нж - h

hпр= 0.81-0,378=0.65м.

В аппарате  следует устанавливать отражательные перегородки.

Для выбора торцового уплотнения рассчитаем предварительно диаметр вала мешалки:

dв= С * dм

dв= 0,166*0,63=0,1046 м .

где С= 0,166 – для трёхлопастных мешалок

В соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 9.4 [1 стр.247 ] примем диаметр вала dв = 95 мм.

По данным табл. 9.3 [1 стр.246] и условию задачи выбираем торцовое уплотнение ТСК(одинарное).

Мощность, теряемая в торцовом уплотнении:

Nуп =6020*dв1,3

Nуп = 6020*0,0951,3=282,2 Вт.

По рис. 9.3  для трёхлопастной мешалки в аппарате c перегородок при ReЦБ=155937 находим значение критерия КN = 0,3. В этом случае мощность, затрачиваемая на перемешивание, будет равна:

N = KN*ρж*n3*dм5

N=0,3*1020*2,082 *0,635=131 Вт.

Для расчёта мощности электродвигателя примем дополнительные условия - наличие в аппарате уровнемера и трубы передавливания:

Σki=2*1,1=2,2

Коэффициент высоты уровня жидкости в аппарате:

Kн=(Нж/D)0,5 = (0.81/1,8)0,5=0,67

При этих данных для аппарата c перегородками получим:

Nэ=(KпKн Σki N + Nуп) / η

Nэ=(1*0,67*2,2*131+282,2)/0,87 = 517 Вт.

Где Kп = 1 – для аппаратов с перегородками, η=0,87

По табл. 11 [1 стр. 380] приложения выбираем в качестве привода мешалки мотор-редуктор типа МПО-1 с мощностью электродвигателя N=0.75кВт.


Схема установки

1- сосуд,2 – теплообменная рубашка, 3 – перемешивающее устройство, 4 – труба передавливания, 5- привод перемешивающего устройства,

6 – термопара.

Список использованной литературы:

  1.  Машины и аппараты химических производств: Примеры и задачи. Учебное пособие для студентов./ И.В. Доманский, В.П. Исаков, Г.М. Островский и др.; Под общ. ред. В.Н. Соколова – Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1982.
  2.  Примеры и задачи по курсу «Машины и аппараты химических производств»(технологические расчёты): Учеб. Пособие / В.М. Ульянов, А.А. Иванов, А.А. Сидягин, А.И. Пронин, В.А. Диков; Под ред. В.М. Ульянова; Нижегородский государственный технический университет Н.Новгород, 2003.
  3.  Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии, К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А Носков.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

60255. ВОЛОНТЕРИ – ЛЮДИ ДОБРОЇ ВОЛІ 1.06 MB
  Волонтери люди доброї волі Мета: познайомити учнів із поняттям волонтер створити умови для виховання небайдужого ставлення до людей які потребують допомоги; стимулювати пізнавальний інтерес до основ моральної культури. Все більше людей долучається до волонтерської справи все більше молоді свій вільний час віддає іншим...
60256. Ярмарок вакансій (розробка профорієнтаційного заходу) 80 KB
  Обладнання: компютерна презентація заходу буклети з порадами психолога щодо успішного професійного самовизначення рекламна інформація міського центру зайнятості ДП Артемсіль Горлівського Державного педагогічного інституту іноземних мов...
60257. Я здоровье берегу- сам себе я помогу 326 KB
  Будьте здоровы Учитель: Здоровье это бесценный дар который преподносит человеку природа. Но как часто мы растрачиваем этот дар попусту забывая что потерять здоровье легко а вот вернуть его очень и очень трудно.
60258. Новорічне свято 612 KB
  В умовах стрімкого сьогодення на вчителя покладається відповідальне завдання – виховувати всебічно розвинуту особистість. Особливо це важливо у молодшій школі, коли в дитини тільки формується вміння аналізувати...
60259. Забвению не подлежит 100 KB
  Цель: отбор примеров из произведений художественной литературы для сценария внеклассного интегрированного занятия и песен созданных во время войны или о войне. Столкновение российских патриотических и украинских националистических организаций...
60261. Слово давнє й сьогочасне 59 KB
  Мета: навчити учнів володіти рідною мовою виховувати повагу пошану до рідного слова відчувати свою приналежність до великого народу нації народності розвивати спостережливість навички виразного читання.
60262. Гра «Танграм» 40.5 KB
  Обладнання: мультимедійна дошка; проектор; презентація набори для гри у кількості учнів обо листи кольрової бумаги для їх виготовлення; два набори для гри в командах. План проведення заходу...