Перемешивающие устройства емкостных аппаратов» Рассчитать перемешивающее устройство и подобрать к нему мотор-редуктор по исходным данным: номинальный

Перемешивающие устройства емкостных аппаратов» Рассчитать перемешивающее устройство и подобрать к нему мотор-редуктор по исходным данным: номинальный объем аппарата Vн=1,6 м3; тип мешалки – турбинная; давление р=0,4 МПа; цель смешивания – суспендирование; плотность жидкой фазы ρ1=1020 кг/м3; вязкость жидкой фазы μ1=5,4 мПа·с; концентрация компонента χ=14%; плотность твердой фазы ρт=2500 кг/м3; размер частиц твердой фазы δ=0,8 мм; уплотнение торцовое одинарное.

По данным табл. 10.1 реактор объёмом Vн =1,6 м3 имеет диаметр корпуса D = 1200 мм, диаметр вала dв = 50,65 и 80 мм, высоту уровня жидкости Hж =1,16 м (при φ= 0,75). Аппарат применяем без змеевиков.
В табл. 10.2 для турбинной мешалки находим диаметр мешалки dм= D/3=1200/3=400 мм и округляем до стандартного значения dм =0,4 м.
Из рекомендованного диапазона окружных скоростей принимаем w=5 м/с. Из рекомендованного отношения высоты установки мешалки в аппарате h/dм=(0,4 – 1) принимаем h=0,7·dм=0,7⋅0,4 =0,28 м. Коэффициент сопротивления турбинной мешалки ζм = 8,4.
Из принятой окружной скорости найдём частоту вращения мешалки: n=wπ∙dм=53,14∙0,4=3,98 с-1
Из прил.15 принимаем стандартную частоту вращения выходного вала привода n=4,17 c−1.
Плотность суспензии, согласно правилу аддитивности, равна:
ρсм=1хтρт+1-хтρж=10,142500+1-0,141020=1112,18кгм3
Найдём объёмную долю твёрдой фазы в смеси:
εт=хт∙ρсмρт=0,14∙1112,182500=0,062
Динамическую вязкость суспензии найдём по формуле:
μсм=μж∙ехр2,5∙εт1-1,35∙εт=5,4·10-3∙ехр2,5∙0,141-1,35∙0,14=8,31∙10-3 Па∙с
Критерий Рейнольдса (центробежный) равен:
Reцб=n∙dм2∙ρсмμсм=4,17∙0,42∙1112,180,008310=8,93∙104>104
то есть условие турбулентности выполняется.
Проверим условие суспендирования по формуле:
n≥C1∙D∙δ∙∆ρdм4∙ρж0,5;
14,7∙1,2∙0,8∙10-3∙(2500-1020)0,44∙10200,5=3,43 с-1<4,17 с-1,
то есть условие выполняется.
Проверим необходимость установки отражательных перегородок,
для чего определим значения параметров Γ и E:
Г=8∙НжD+1=8∙1,161,2+1=8,73;
Е=Гξм·z·Reцб0,25,
где z- количество мешалок на одном валу; z=1.
Е=8,738,4·1·(8,93∙104)0,25=0,06
При этом значении Е по справочному рисунку находим В=9