Лако-красочные материалы — производство

Результаты экспериментальных исследований процесса тепло­отдачи, выполненные различными авторами при использовании змеевика в аппарате с лопастной мешалкой (табл. V-6), достаточно хорошо согласуются друг с другом. Среднее значение постоянной С0, Полученной всеми авторами, работы которых указаны в табл. V-6 (без учета квадратного сосуда), равно С0 — 0,03. Для расчета тепло­отдачи лучше всего пользоваться уравнением:

Nu = i^e0t03Reo>62pr,/«vo, i4 (V-54)

А

Постоянная С0 ~ 0,03 в уравнении (V-54) совпадает с постоян­ными уравнений Чилтона с сотрудниками [25] и Крауссольда [46].

Уравнение (V-54) справедливо для мешалки с Z = 2 (две лопасти), DID = 0,5, dJD = 0,035 и другими принятыми геометрическими параметрами, указанными в табл. V-6. Значения критерия Рейнольдса для этого уравнения можно принять равным 3-102—7,3-106.

Для аппаратов с лопастными мешалками и с параметрами, отли­чающимися от принятых, в уравнение (V-54) необходимо ввести поправки ij). Тогда

Nu= ^HL^ о,03 Reo.62 рг’/.уо. и iM^Jto (V_55)

Как следует из формул постоянной С (см. табл. V-6), такие по­правки для цилиндрического сосуда были разработаны Мишучиной с сотрудниками [60 ] и Праттом [67 ]. Важнейшие из этих поправок после пересчета даны на рис. V-15. В этих формулах не очень надежны поправки (Dw/Dwy>7 и (IJHW)°>8, поэтому они не были представлены графически. Однако из приведенной зависимости следует, что рас­стояние lw между витками змеевика оказывает значительное влияние на теплоотдачу. Влияние диаметра трубы змеевика dw на теплоот­дачу неопределенно, так как различными авторами [60, 67] для этого случая были найдены совершенно разные зависимости. По­этому поправки q>d, приведенные на рис. V-15 по Пратту [67], определены с большой осторожностью. Несомненно, что выяснение влияний lw и dw потребует проведения дальнейших исследований.

Таблица V-6

Результаты экспериментальных исследований теплоотдачи при использовании змеевика в аппарате с лопастной мешалкой, обработанные в виде уравнения

Nu=^H = CReA Ргв Vе

TOC o "1-3" h z D _ … Я.. „ „. Ъ „ „ H ___________________ „ ___ DW _______ LW HW

Принятые значения инвариантов: —— = 0,5;—— =i; J = 0; —-=0,2; — = 0,3; Z = 2; —j^-=0,76; -^-=0,035; — HL = 1;

D D ‘ ‘ D ‘ ‘ D ‘ ‘ D ‘ ‘ D ‘ ‘ Dw ‘ Dw

B dm lv

-7T — = 0,13; —^-=0,0466; —^— = 0,5.

Hw w D

Mz

Рис. V-15. Поправки, учитывающие влияние геометриче­ских параметров аппарата с мешалкой на теплоотдачу при использовании змеевика (лопастная мешалка, квад­ратный и цилиндрический сосуды без отражательных перегородок).

Случай теплоотдачи в квадратном сосуде был изучен Прат — том [67 ]. Как следует из рассчитанного значения постоянной С0, интенсивность теплоотдачи для такого сосуда несколько выше, чем для цилиндрического, поскольку квадратная форма сосуда заме­няет в некотором смысле отражательные перегородки. Разница в постоянных, однако, невелика и составляет приблизительно 15%. Поэтому для расчета коэффициентов теплоотдачи в этом случае можно пользоваться уравнением (V-55), одновременно повышая его постоянную приблизительно на 15% (т. е. до величины 0,035) и ограничивая пределы применения поправок ij^ и IJJd значениями, данными на рис. V-15.

Для лопастных мешалок с наклонными лопастями уравнение было разработано Мшнучиной с сотрудниками [60]. Нужно, однако, заметить, что предложенная этими же авторами зависимость для прямых лопастей дает более низкие результаты, чем остальные уравнения, приведенные в табл. V-6; следовательно и для наклонных лопастей результаты будут, вероятно, занижены, так как поправка

— (sin а)0-15 в диапазоне а = 45—90° изменяется незначительно

— 0,985-1,0).