ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Причины снижения мощности мешалок из "Химические реакторы и смесители для жидкофазных процессов" Снижение мощности из-за гистерезиса. В условиях равновесия мощность, потребляемая мешалкой, зависит от природы перемешиваемой жидкости, конструкции системы и скорости вращения мешалки. Чапман, Урбан и Холланд [3, 5] показали, что при отсутствии равновесия для определенной геометрии системы эта мощность может иметь несколько значений. [c.38] Эксперименты по перемешиванию жидкой фазы в цилиндрическом аппарате, снабженном четырьмя вертикальными отражательными перегородками, установленными у стенок, и турбинной мешалкой с шестью прямыми ровными лопатками, продемонстрировали существование явления гистерезиса. [c.38] При перемещении вверх вращающейся турбины, расположенной вблизи дна аппарата, возникали метастабильные осевые линии тока, характерные для перемешивания пропеллерной мешалкой. Это визуально наблюдали в опытах с суспензией мелких твердых частиц. Когда турбину поднимали выше определенного уровня, осевые линии тока переходили в радиальные. [c.38] Если турбину останавливали и затем запускали вновь, то, независимо от направления, в котором до этого вращалась турбина, ее работа осуществлялась в соответствии с участками кривых, показанными на рис. П-З сплошной линией. Гистерезис существовал только при непрерывной работе мешалки. Этот эффект наблюдали при значениях Не от 20 до 1СЮ0 при работе с несколькими ньютоновскими маслами. Критерий мощности при низкой высоте расположения турбины на 15—20% ниже критерия мощности при стандартной высоте расположения. [c.39] Второй тип гистерезиса наблюдали при изменении уровня жидкости в пределах (0,6—1,0)2) при фиксированной высоте расположения турбины. С повышением уровня жидкости мощность, потребляемая турбинной мешалкой, понижается. Если затем уровень жидкости в аппарате уменьшить до первоначального при непрерывно вращающемся рабочем колесе, пониженное значение мощности сохраняется. Можно осуществить несколько циклов повышения и понижения уровня жидкости до полного прекращения снижения затрачиваемой на перемешивание мощности (рис. 11-4). [c.40] Следует отметить, что при неизменных рабочих условиях мощность постепенно принимает первоначальное значение. В заполненном аппарате снижение мощности компенсировалось быстрее, чем в частично заполненном. При перемешивании вязких жидкостей снижение мощности компенсировалось быстрее, чем при перемешивании жидкостей с невысокой вязкостью. Начальная мощность немедленно восстанавливалась, когда мешалку останавливали н затем вновь запускали. [c.40] Этот тип гистерезиса имеет практическое значение, так как уровень жидкости в аппаратах часто изменяют, например при осуществлении периодических процессов. При изменении уровня жидкости рекомендуется останавливать мешалку, чтобы избежать ухудшения работы смесителя и снижения результатов процесса. [c.40] Найдено, что конструктивный фактор для изученных систем равен 0,08. Найдено также, что отношение Р Р составляет 0,25, при одной и той же скорости враш ения турбины [7]. [c.41] Мичел и Миллер [6] полагают, что уравнение (11,14) можно использовать только для систем, имеюш их те же форму, размеры и объем, что и в их опытах. Для проектирования сосудов больших размеров точное расчетное соотношение отсутствует. [c.41] Уравнение (И,14) не следует использовать при очень низких и очень высоких скоростях газов. Когда стремится к нулю, величина Рб приближается к величине Р-, когда стремится к бесконечности, Р очень мало, хотя и является конечной величиной. Однако ни тот, ни другой результат не вытекает из уравнения (11,14). Это уравнение можно применять приблизительно с одинаковой степенью точности как для однофазных, так и для двухфазных жидкостных систем. [c.41] Интересно отметить, что чем меньше турбина, выбранная для передачи определенного количества энергии жидкости в отсутствие газа, тем больше снижается мощность при введении газа в систему. [c.41] Вернуться к основной статье