Mașini și instalații pentru protecția mediului - proiectare amestecător

1.1. PROIECTAREA DISPOZITIVELOR DE AMESTECARE

Generalitati

In aparatele destinate realizarii proceselor de amestecare, mediul primeste energie suplimentara care este folosita pentru omogenizare.

Pentru a obtine o amestecare eficienta este necesara realizarea in toate punctele mediului de lucru a unor gradienti de viteze mari, care au ca urmare crearea unor viteze cat mai diferite ca marime si ca directie in apropierea amestecatorului; punerea in miscare a intregii sarje, astfel ca periodic, intreaga cantitate de material din recipient sa treaca prin regiunea in care turbulenta este mai intensea.

Deci eficienta amestecatorului este influentata de gradul de turbulenta si de viteza de circulatie apreciata prin durata necesara intregii sarje sa treaca printr-o suprafata data.

Alegerea amestecatorului

Amestecatoarele sunt destinate transmiterii energiei de la elementele dinamice ale utilajului catre mediul amestecat, pentru punerea in miscare a intregii sarje de material nsi pentru crearea turbulentei necesare amestecarii.

Alegerea tipului de amestecator este o operatie complexa care se face avand in vedere, in primul rand, procesul tehnologic urmarit. In cadrul fiecarui process se urmareste sa se obtina un spectru de curgere optim sis a se asigure un timp redus pentru amestecare, ceea ce conduce, ca in final, la un consum energetic minim.

Majoritatea proceselor de amestecare in mediul lichid se realizeaza cu amestecatoare standardizate: cu brate, ancora, cadru, elice, impeller, turbine, disc, brate inclinate etc.In urma calculelor efectuate si datorita faptului ca diametrul nominal este mai mare de 1200 mm am ales dispozitiv de amestecare cu ancora dubla.

Amestecator cu ancora

Domeniile de utilizare ale unui amestecator ancora sunt: reactii chimice, transfer termic, dizolvare, omogenizare, suspensii medii si grele, cristalizare.

Viteza periferica maxima este de 3 m/s iar turatia la care se poate lucra este cuprinsa intre 6,3 si 100 rot /min. vascozitatea dinamica a fluidului trebuie sa fie mai mica de 20 Pas. Amestecatorul ancora se foloseste in recipiente fara sicane, iar directia de curgere a mediului de lucru este circumferentiala.

Se recomanda utilizarea in recipiente cu diametrul interior mai mic de 2800 mm.

Daca diametrul interior al recipientului este mai mare de 1200 mm se foloseste ancora dubla.

d =D(0,88÷0,98)

d =1280 ∙ 0,88 d =1126,4 mm

h= d (0,50÷0,60)

h=1126,4 ∙ 0,50 h=563,2 mm

h =0,01 ∙ d h =0,01 ∙ 1126,4 h =11,26 mm

S = d (0,06÷0,08)

S =1126,4 ∙ 0,06 S =67,58 mm

S =0,165 ∙ d S =185,85 mm

h =D

ETAPAII.

2.1. CALCULUL PUTERII NECESARE AMESTECARII

Puterea necesara amestecarii sau puterea necesara invingerii mediului de lucru N, se calculeaza cu relatia:

N=N [kw]

N - criteriul lui Newton sau criteriul puterii characteristic pentru fiecare tip de amestecator si se allege din diagrame experimentale ce exprima dependenta N =f(Re).

Valoarea criteriului Raynolds se determina cu relatia :

R

- densitatea lichidului ;

n- turatia amestecatorului ;

d - anvergura amestecatorului ;

k- coeficient ce tine seama de diferenta de densitate dintre componentele amestecului, daca >20%, k = 1,1÷1,2 ; daca <20%, k=1;

k =1,75

R

Vascozitatea dinamica a amestecului: