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

64 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

55983. Taras Hryhorovych Shevchenko – poet, citizen artist 49.5 KB
  Equipment: multimedia projector, computers, audio CDs with songs based on Shevchenko’s poems. The classroom is decorated with reproductions of T.H. Shevchenko’s paintings, samples of Ukrainian embroidery and guilder rose (калина). The first slide of computer presentation reads
55985. Наша дума, наша пісня не вмре, не загине… 504 KB
  Важко,через сніги і морози, пробивається цього року весна. Але знаменна вона тим, в березневі дні народився геніальний співець і пророк нації Т. Шевченко. Він не просто поет, він – Пророк і Учитель.
55986. Свіча Шевченкова горить… 13.39 MB
  Мета заходу: викликати у студентів інтерес до постаті Великого Кобзаря; виховувати почуття патріотизму, національної гордості за свій народ і його видатних людей Звучить мелодія кобзи. Звук стихає, під тихий звук кобзи ведучі, одягнені в українські вишиванки – хлопець і дівчина студенти.
55987. Наша дума, наша пісня не вмре, не загине! 68.82 KB
  В похилій хаті край Над ставом чистим і прозорим Життя Тарасику дала Кріпачка мати вбита горем. Ведучий: Скільки тих шляхів на світі і куди вони всі ведуть Увечері сяде дід на призьбі малий Тарас коло нього показує дід на темне небо на зорі.
55988. Тарас Григорович Шевченко в англомовному світі 113.5 KB
  Англійська мова якою зараз говорять і яку розуміють на всіх континентах представила Шевченка для світової читацької громади найбільше. Майже всі поезії Шевченка відтворюють англійською мовою.
55989. Мій улюблений письменник Т.Г. Шевченко. Українські і британські письменники 46 KB
  Мета: Повторити і систематизувати знання учнів про деякі біографічні факти письменників, їх творчої спадщини; сприяти запамятовуванню вживання Passive Voice; перевірити знання учнів лексичного запасу з даної теми, розвивати вміння виконувати лексичні операції
55990. Стародавній Схід: далекий і близький 39.5 KB
  Навчальна мета: поглибити, узагальнити знання з теми. Засобом змагань викликати інтерес до творчої пошукової роботи; поєднати минуле і сучасне; навчити практично використовувати набуті знання у подальшому житті.
55991. Сценарій двомовного свята: «Лісова школа. Абетка» 53 KB
  Ні Лиско Петрівно, ці дітки особливі і вкрай талановиті. Я зараховую їх до нас в «Лісову школу». А за свою роботу та чудовий виступ пропоную нагородити їх подяками. По завершенню ведучі...