Методическое пособие к практической работе "Определение расхода мощности на механическую мешалку"

Практическое занятие №1

Определение расхода мощности на механическую мешалку

Задание:

Ознакомится с порядком расчета и определить расход мощности на перемешивание по исходным данным из таблицы 1 для заданного варианта.

Теоретическая часть:

Перемешивание применяется для интенсификации процессов тепло- и массопередачи. Основными способами перемещения являются: механическое, пневматическое и циркуляционное. Для механического перемешивания применяют мешалки различных типов. Выбор типа мешалки зависит от необходимой интенсивности перемешивания и свойств перемешиваемой среды.

Одной из основных характеристик перемешивания является расход энергии или мощность электродвигателя, необходимого для вращения мешалки.

Мощность, потребляемая на перемешивание, рассчитывается по уравнению:

N = K_N × ρ × n³ × d⁵_м, Вт,

где, ρ - плотность перемешиваемой среды, кг/м³

n - частота вращения мешалки, с ^-1

d - диаметр лопастей мешалки, м

K_N - коэффициент ( критерий ) мощности.

Коэффициент мощности зависит от типа мешалки и режима перемешивания и может быть найден графически, если известен тип мешалки и значения критерия Рейнольдса.

Критерий Рейнольдса для процесса перемешивания находят по уравнению:

Re_м = (ρ × n³ × d⁵_м) / μ,

где μ - динамическая вязкость перемешиваемой среды, Па × с

При значении Re_м 100 наблюдается турбулентный режим.

Таким образом, для определения мощности электродвигателя для вращения мешалки необходимо:

- определить значение критерия Re_м

- на графике зависимости K_N = (Re_м) определить номер кривой для данного типа мешалки и по значению Re_м найти коэффициент мощности K_N

- рассчитать мощность, потребляемую мешалкой

- принимая запас мощности 20% и КПД передачи =0,9 определить мощность электродвигателя по уравнению:

Содержание отчета:

1. Название работы.

2. Задание.

3. Исходные данные для расчета (№ варианта).

4. Расчет (назвать определяемую величину, привести формулу с пояснениями, затем провести расчет).