Перемешивание при помощи насоса

Гидравлическое перемешивание

Простейший способ гидравлического перемешивания – перемешивание в трубопроводах при турбулентном течении перемешиваемой среды. Перемешивание происходит за счет турбулентных пульсаций. Для того чтобы произошло перемешивание смешивающихся жидкостей, требуется определенная длина трубопроводов.

Перемешивание газов и жидкостей возможно в трубопроводах путем искусственной турбулизации потока. Для этой цели в трубопроводе устанавливаются неподвижные детали, обеспечивающие многократное изменение величины и направления потока (рис. 5.6).

Рис. 5.6. Схемы устройств для перемешивания в потоке:

а – вставки из перегородок; б – диафрагменные вставки; в – винтовая вставка; г – струйный смеситель; 1 и 2 – входы компонентов смеси

Рассматриваемый способ перемешивания применим в случае взаимной растворимости и низкой вязкости компонентов жидкой смеси. Обязательное условие – развитая турбулентность потока.

Эффективное перемешивание жидкостей может быть достигнуто путем многократной циркуляции содержимого аппаратов при помощи насосов (рис. 5.7).

При разных плотностях жидкой смеси применяется вариант а.

Более интенсивно происходит перемешивание при сочетании циркуляционного насоса с эжектором (вариант б). В этом случае возникает циркуляция внутри самого аппарата в дополнение к внешнему циркуляционному контуру, создаваемому насосом.

Рис. 5.7. Схемы циркуляционных смесителей:
а – перемешивание с насосом; б – перемешивание с насосом и эжектором

Наряду с традиционными аппаратами перемешивания
в промышленности используются специальные перемешивающие устройства. К ним, в частности, относятся вибрационные и пульсационные мешалки.

Дата добавления: 2018-05-10 ; просмотров: 2325 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник статьи: http://poznayka.org/s106592t1.html

Перемешивание в жидких средах. Механическое перемешивание. Мощность перемешивания. Перемешивание в статических смесителях , страница 6

– для времени перемешивания

, (14.30)

, (14.31)

подставляя в них при перемешивании неньютоновских жидкостей значения эффективной вязкости.

14.3. Пневматическое перемешивание

Пневматическое (барботажное) перемешивание выполняют пропусканием сжатого воздуха, инертного газа или пара через слой перемешиваемой жидкости. Этот способ обычно применяют в тех случаях, когда воздух или другой газ является одним из веществ, вступающих в реакцию, или нужен для возбуждения биохимического процесса, например, при аэрации очищенных сточных вод. Пневматическое перемешивание целесообразно применять для жидкостей с небольшой вязкостью (не более 200 мПа×с) в емкостях большого объема.

Проще всего барботажное перемешивание осуществляют подачей газа в нижнюю часть емкости через перфорированную трубу, змеевик или решетку.

Струя газа на выходе из отверстий распадается на пузырьки, которые, поднимаясь вверх, увлекает за собой жидкость. По мере подъема пузырька размеры его увеличиваются, форма отклоняется от сферической, а траектория отклоняется от вертикали. Все это в сочетании со слиянием отдельных пузырьков (коалесценцией) обусловливает перемешивание жидкости с интенсивностью, нарастающей снизу вверх. После выхода газовых пузырьков на поверхность увлеченная ими жидкость отходит к стенкам аппарата и опускается вниз.

При расчете пневматических устройств для перемешивания определяют необходимое давление и расход газа :

, (14.32)

где – высота столба перемешиваемой жидкости; – скорость газа в трубе ( = 20 ÷ 40 м/с); – плотность жидкости и газа; – коэффициент трения; – длина и диаметр трубы; – сумма коэффициентов местных сопротивлений; – давление над жидкостью в аппарате.

Для ориентировочных расчетов

. (14.33)

Объемный расход газа при давлении равном 0,1 МПа, можно определить по эмпирической формуле

, (14.34)

где – расход газа, м 3 /ч; – сечение аппарата, м 2 ; – давление газа, р = 0,1 МПа; – экспериментальный коэффициент.

При слабом перемешивании = 0,24÷0,3; при среднем перемешивании k = 0,35÷0,5; при интенсивном перемешивании = 0,5÷0,6.

При расчете барботеров расход воздуха на 1 м 2 свободной поверхности можно принять: для слабого перемешивания – 0,4 м 3 /мин, среднего – 0,8 м 3 /мин, интенсивного – 1,0 м 3 /мин.

14.4. Перемешивание с помощью сопел и насосов. Циркуляционное
перемешивание

Рисунок 14.12 – Схема перемешивания насосом

Циркуляционное перемешивание с помощью сопел и (или) насосов применяют, как правило, при смешении жидкостей в аппаратах большого объема. Самая простая схема циркуляционного перемешивания показана на рис. 14.12.

Возможны различные варианты схем перемешивания, работающих по этому принципу, в зависимости от плотности смешиваемых жидкостей. Для интенсификации перемешивания на выходе напорной трубы устанавливают сопло.

При движении струи жидкости, выходящей из сопла, на ее граничной конической поверхности образуется наружный турбулентный слой. Толщина этого слоя увеличивается пропорционально расстоянию от устья сопла за счет количества движения основной струи (ядра). Возрастание толщины наружного слоя ведет к увеличению сечения потока и к сужению ядра потока, рассеивающегося на некотором расстоянии от устья сопла (рис. 14.13).

Рисунок 14.13 – Схема движения жидкости из погруженного сопла

За счет кинетической энергии струи жидкости, вытекающей из сопла, происходит подсасывание жидкости из окружающей среды. Эффект подсасывания наиболее эффективен при = 15÷20. Вытекающий поток оказывает всасывающее действие и на большем удалении, однако эффективность насоса снижается с удалением от устья сопла. Расстояние, до которого поток из сопла еще обладает способностью подсасывать жидкость, достигает (80÷100) и зависит от начальной скорости вытекания жидкости.

АлтГТУ 419
АлтГУ 113
АмПГУ 296
АГТУ 267
БИТТУ 794
БГТУ «Военмех» 1191
БГМУ 172
БГТУ 603
БГУ 155
БГУИР 391
БелГУТ 4908
БГЭУ 963
БНТУ 1070
БТЭУ ПК 689
БрГУ 179
ВНТУ 120
ВГУЭС 426
ВлГУ 645
ВМедА 611
ВолгГТУ 235
ВНУ им. Даля 166
ВЗФЭИ 245
ВятГСХА 101
ВятГГУ 139
ВятГУ 559
ГГДСК 171
ГомГМК 501
ГГМУ 1966
ГГТУ им. Сухого 4467
ГГУ им. Скорины 1590
ГМА им. Макарова 299
ДГПУ 159
ДальГАУ 279
ДВГГУ 134
ДВГМУ 408
ДВГТУ 936
ДВГУПС 305
ДВФУ 949
ДонГТУ 498
ДИТМ МНТУ 109
ИвГМА 488
ИГХТУ 131
ИжГТУ 145
КемГППК 171
КемГУ 508
КГМТУ 270
КировАТ 147
КГКСЭП 407
КГТА им. Дегтярева 174
КнАГТУ 2910
КрасГАУ 345
КрасГМУ 629
КГПУ им. Астафьева 133
КГТУ (СФУ) 567
КГТЭИ (СФУ) 112
КПК №2 177
КубГТУ 138
КубГУ 109
КузГПА 182
КузГТУ 789
МГТУ им. Носова 369
МГЭУ им. Сахарова 232
МГЭК 249
МГПУ 165
МАИ 144
МАДИ 151
МГИУ 1179
МГОУ 121
МГСУ 331
МГУ 273
МГУКИ 101
МГУПИ 225
МГУПС (МИИТ) 637
МГУТУ 122
МТУСИ 179
ХАИ 656
ТПУ 455
НИУ МЭИ 640
НМСУ «Горный» 1701
ХПИ 1534
НТУУ «КПИ» 213
НУК им. Макарова 543
НВ 1001
НГАВТ 362
НГАУ 411
НГАСУ 817
НГМУ 665
НГПУ 214
НГТУ 4610
НГУ 1993
НГУЭУ 499
НИИ 201
ОмГТУ 302
ОмГУПС 230
СПбПК №4 115
ПГУПС 2489
ПГПУ им. Короленко 296
ПНТУ им. Кондратюка 120
РАНХиГС 190
РОАТ МИИТ 608
РТА 245
РГГМУ 117
РГПУ им. Герцена 123
РГППУ 142
РГСУ 162
«МАТИ» — РГТУ 121
РГУНиГ 260
РЭУ им. Плеханова 123
РГАТУ им. Соловьёва 219
РязГМУ 125
РГРТУ 666
СамГТУ 131
СПбГАСУ 315
ИНЖЭКОН 328
СПбГИПСР 136
СПбГЛТУ им. Кирова 227
СПбГМТУ 143
СПбГПМУ 146
СПбГПУ 1599
СПбГТИ (ТУ) 293
СПбГТУРП 236
СПбГУ 578
ГУАП 524
СПбГУНиПТ 291
СПбГУПТД 438
СПбГУСЭ 226
СПбГУТ 194
СПГУТД 151
СПбГУЭФ 145
СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
ПИМаш 247
НИУ ИТМО 531
СГТУ им. Гагарина 114
СахГУ 278
СЗТУ 484
СибАГС 249
СибГАУ 462
СибГИУ 1654
СибГТУ 946
СГУПС 1473
СибГУТИ 2083
СибУПК 377
СФУ 2424
СНАУ 567
СумГУ 768
ТРТУ 149
ТОГУ 551
ТГЭУ 325
ТГУ (Томск) 276
ТГПУ 181
ТулГУ 553
УкрГАЖТ 234
УлГТУ 536
УИПКПРО 123
УрГПУ 195
УГТУ-УПИ 758
УГНТУ 570
УГТУ 134
ХГАЭП 138
ХГАФК 110
ХНАГХ 407
ХНУВД 512
ХНУ им. Каразина 305
ХНУРЭ 325
ХНЭУ 495
ЦПУ 157
ЧитГУ 220
ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник статьи: http://vunivere.ru/work41149/page6

ЦИРКУЛЯЦИОННОЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ

Этот вид перемешивания осуществляется путем принудительной циркуляции жидкости, чтобы возникла турбулентность, способствующая массообмену. Самым простым приемом циркуляционного перемешивания является циркуляция в сосуде при простом перекачивании. На рис. 36 показана схема одного из таких устройств, в котором напорная труба насоса подает жидкость в аппарат через разбрызгивающую головку, находящуюся под уровнем жидкости. Этот способ применяют, например, при перемешивании жидкостей различной относительной плотности. Более тяжелая жидкость у дна резервуара засасывается насосом и разбрызгивается мелкими каплями на поверхности более легкой жидкости.

Циркуляционное перемешивание может осуществляться и с помощью сопла, которым снабжают выходное отверстие напорной трубы. При использовании погруженного сопла струя вытекающей из него жидкости примет форму конуса. Поток жидкости, вытекающей из сопла, толкает перед собой жидкость, находящуюся в этот момент перед соплом. На какой-то промежуток времени в пространстве, которое жидкость занимала, создается разрежение. Снижение давления немедленно вызывает подсасывание окружающей сопло покоящейся жидкости в эту часть пространства. И такой цикл повторяется непрерывно. Одновременно слои жидкости, окружающие струю, также приводятся в движение, а каждый слой жидкости, пришедший в движение, в свою очередь приводит в движение соседние слои жидкости.

Перемешивание при помощи сопла выгодно сочетать с назреванием жидкости, находящейся в сосуде, прямой подачей пара. Одно из таких устройств показано на рис. 37. Пар входит через сопло в короткую

Рис. 37. Перемешивание паром.

Рис. 36. Схема циркуляционного перемешивания с помощью насоса.

расширяющуюся трубку, открытую с обеих сторон. Это устройство действует как инжектор. Выходящий .пар просасывает жидкость через трубку и увлекает ее с собой в сосуд. Ударившись о противоположную стенку, поток поворачивает и перемешивает все содержимое сосуда.

Источник статьи: http://studopedia.ru/5_135840_tsirkulyatsionnoe-peremeshivanie.html