30 ноября, 2012 
admin |
Qp7vTr We) |
|
Сф Ор 0.1 |
ПФ
Рис. IV-25. Зависимость Ng/N0 = F(A) по данным Сойфера и Кафарова [102] для различных систем жидкость — воздух и для мешалок с двумя лопатками.
D = 50 + 150 мм; H/D = 0,5 + 1,5. Были изучены системы жидкость — воздух со следующими физическими параметрами: г) = 1 X X 10~3-+0,125 Па-с (1—125 сП), а = 0,03 + 0,09 Н/м. Расход воздуха был равен У| = 0+50 л/мин. Применялась мешалка с числом оборотов п ~ 1001000 об/мин.
Зависимость NJA = / п), по Сойферу и Кафарову [102], представлена на рис.1У-23, а корреляция экспериментальных данных— на рис. IV-25. Для постоянных физических параметров системы жидкость—газ и постоянных геометрических параметров аппарата с мешалкой опытные данные изображаются прямыми линиями в координатах Ng/N0 = / (^4). Величина А равна
У* ,67 V^Fr
На рис. IV-25 можно выделить три области: для А х <^А ^ А 2 и Л 2 <LA ^ Ав экспериментальные точки аппроксимируются уравнением
NG
-ф-=САт (IV-81)
А для А >> А3 они располагаются вдоль горизонтальной линии 0 = const. Как указывают авторы, в области А А3 происходит захлебывание (заливание) аппарата, т. е. резко увеличивается высота смеси жидкость—газ. Практический диапазон работы
|
14* |
211
Таблица IV-4
Постоянные и показатель степени уравнения (IV-82)
|
Область протекания процесса |
Диапазон значений А для 3d. — = 1 |
С |
Т |
Ki |
К, |
|
+ — Л, |
1.4- 4,5 (при г)5СЗ • 10-2 Па • с) 1.5— 5,5 (при т)>3-10-2 Па-с) |
1,23 |
—0,7 |
I |
/ 3d ~2 0,75 + 0,25 J |
|
А,-А3 |
4,5-9,2 (при г)^3-10-2 Па-с) 5 5__ (при т)>3 • LO"2 Па • с) |
0,59 |
_ / "П N0,12 —0,16 ( — Ла» J |
(Jk. V1’013 V -4w J |
0,91 + 0,09 ("7J-)"3 |
|
А>А3 (захлебывание) |
>9,2 (при т^З — 10-2 Па-с) 15 (при г]>3-10-2 Па-с) |
0,42 |
0 |
W |
1,0 |
|
3d Примечания: 1. При — ф 1 значения At, А2, А3 следует рассчитывать по формулам: |
Ai = 2,5—0,9 а2 = 5,4-1,26 A3 = 5 + 4^J""4 для г) < 3 • 10~2 Па-с
А, =2,6 — 0,94 А2 =6,4—1,2 A,= Li+4^J"4 Для т) > 3 ■ 10~2 Па-с 2. 3-Ю-2 Па• с = 30 сП.
Аппарата для перемешивания с барботажем лежит в области A <iAs, описываемой уравнением (IV-81).
Экспериментальные данные для различных жидкостей и воздуха при сохранении разных геометрических параметров аппарата с меШалкой Н/’D И-D/D были обобщены этими авторами в виде зависимости:
|
А
|
(IV-82)
Значения постоянных С, Кг, Кг и показателя степени т приведены в табл. IV-4.
Кроме того, авторы исследовали системы газ—жидкость, содержащие некоторые культуры (антибиотики), и ввели в уравнение (IV-82) дополнительно концентрацию этих веществ.
В литературе можно встретить замечания о том, что и другие геометрические параметры аппарата, способ введения газа в жидкость, тип мешалки оказывают влияние на содержание газа в жидкости, а следовательно, и на мощность, расходуемую на перемешивание. Это значительно затрудняет сравнение экспериментального материала, полученного различными авторами.
Следует также отметить, что при подборе мощности двигателя ■’для привода мешалки нужно руководствоваться мощностью 7V0, поскольку всегда необходимо считаться с возможностью работы аппарата для перемешивания при У| = 0. Приведенные выше уравнения будут полезны только при оценке фактического расхода энергии на перемешивание.
Опубликовано в рубрике 