Техническая характеристика ванны нормализации вн-600

Рабочая емкость, л 600

Объем обогревающего пространства, м³ 0,08

Давление пара, МПа 0,06

Частота вращения мешалки, с^–1 5,7

Установленная мощность, кВт 1,1

Габаритные размеры, мм 12101350

Масса, кг 351

Инженерные расчеты. При конструировании перемешивающих устройств определяют производительность, длительность процесса перемешивания, потребляемую энергию и мощность электродвигателей, проводят также прочностные и конструктивные расчеты отдельных узлов и элементов.

Уровень жидкости в спокойном состоянии h (м)

,

где V – объем жидкости, м³; R_ап – радиус аппарата, м.

Предельная угловая скорость вращения лопасти _н.в (рад/с), при которой жидкость в емкости размерами R_ап и H, м, налитая до уровня h, не выплеснулась через край емкости. Условие невыплескивания жидкости из аппарата ориентировочно определяют по эмпирической формуле

.

Предельная угловая скорость вращения лопасти _н.л (рад/с), которую она может иметь для того, чтобы ее верхний край не оказался выше уровня перемешиваемой жидкости. Условие необнажения лопасти мешалки ориентировочно определяют по формуле

.

Предельная угловая скорость вращения лопасти _о (рад/с) при которой будет выполнено условие необнажения дна аппарата, определяется по эмпирической формуле

.

Рис. 13.7. Схема к расчету скорости

лопастной мешалки

Зная _н.в, _н.л и _о, выбираем _раб (рад/с).

Максимальная высота жидкости в аппарате h_max (м) (рис. 13.7)

.

Тогда высота аппарата H (м)

,

где К – некоторый запас высоты, м.

Минимальная высота жидкости в аппарате h_min (м), при которой процесс будет протекать нормально, равна

.

Для того чтобы верхний край лопасти не оказался выше уровня воронки вращающейся жидкости, нижний уровень h_min воронки в центре должен быть выше плоскости верхнего края лопасти h₁ (рис. 13.7)

.

Крутящий момент на валу лопасти М (Нм)

,

где c – коэффициент сопротивления, величина которого зависит от формы и скорости тела, вязкости жидкости и т. п.;  – плотность перемешиваемой жидкости, кг/м³; h_л – высота лопасти, м; R_л и r_л – соответственно радиусы вращения наружного и внутреннего краев лопасти, м (рис. 13.7).

Мощность, потребная на вращение лопасти N (кВт)

.

Следует учесть, что найденная мощность потребна только на вращение одной лопасти. Для того чтобы определить мощность привода вала лопастной мешалки, следует учесть общий КПД привода _пр, количество лопастей z и принять некоторый запас мощности. Поэтому мощность электродвигателя привода вала лопастной мешалки N_э (кВт) равна

,

где z – количество лопастей на валу, шт.; _пр – общий КПД привода; k_з – коэффициент запаса мощности.

Производительность смешивающих устройств П (кг/с) определяют по следующим формулам:

для барабанного смесителя

,

где V – объем барабана, занимаемый продуктом, м³;  – плотность продукта, кг/м³; m_n – число перемещений продукта в барабане; п – частота вращения барабана, с^-1; _з – время загрузки барабана, с; _p – время разгрузки барабана, с;

для мешалок для жидких пищевых продуктов

,

где m – масса загруженного в емкость продукта, кг; _п – время работы барабана, с.

Длительность перемешивания _п (с) для смешивания жидких и тестообразных продуктов определяют по формуле

,

где С – постоянный коэффициент, зависящий от вида процесса, определяемый экспериментально; п – частота вращения лопастей, с^-1;  – коэффициент, учитывающий наличие элементов турбулизации ( = 1, при отсутствии таких элементов  = 2,5); n₁ – параметр, зависящий от вида и состояния перемешиваемой массы, определяемый экспериментально.

Давление сжатого воздуха P (Па) для перемешивания жидких продуктов в емкости находят по формуле

,

где  – плотность перемешиваемого продукта, кг/м³; g – ускорение свободного падения, м/с²; Н – высота столба жидкости, м;  – коэффициент потерь напоpa ( = 1,2…2,0).

Расход сжатого воздуха Q_v (м³/с) на перемешивание жидких продуктов

,

где g_y – удельный расход воздуха, с (g_y = 0,4…1,0); S – открытая поверхность емкости, м².

Мощность, необходимую для привода перемешивающих устройств N (кВт), рассчитывают следующим образом:

для мешалок пропеллерного типа

;

для лопастной горизонтальной

;

для лопастной вертикальной

,

где K – экспериментальный коэффициент (K = 1,0…2,0); d, d_л, d_н, d_в – диаметр мешалки, лопасти, наружный и внутренний, м;  – динамическая вязкость жидкости, Пас; K₁ – коэффициент, зависящий от соотношения размеров в лопасти; h – высота лопасти, м; Z – число лопастей; п – частота вращения мешалки, мин^–1 .

Коэффициент K₁ выбирают в соответствии со следующими зна­чениями:

r/h 1 2 4 10 18

K₁ 1,10 1,15 1,19 1,29 1,40

При подборе электродвигателя для мешалок мощность его принимают с запасом на 50 % больше расчетной.

Не надо чистить воздух и воду, гораздо важнее их не загрязнять. Несмеянов Александр Николаевич (1899–1980), русский химик, академик АН СССР