Chương 5 khuay chat long

Thường số vòng quay được xác định bằng thực nghiệm theo:... Công suất động cơ Nđc.

GV: ThS Nguyễn Quốc Hải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU

KHOA HOÁ HỌC VÀ CNTP

CHƯƠNG 5: KHUẤY

1 KHÁI NIỆM

Khuấy chất lỏng là cung cấp năng lượng để tạo môôt dòng chảy thích hợp trong thiết bị nhằm đáp ứng các mục tiêu:

-Thực hiêôn các quá trình thủy cơ: tạo huyền phù, nhũ tương, hòa tan, đồng hóa…

-Thực hiêôn các quá trình truyền nhiêôt, truyền khối

-Thúc hiêôn các quá trình hóa học…

2 ĐĂĂC TRƯNG QUÁ TRÌNH KHUẤY

 Cường đôô khuấy

 Năng lượng tiêu hao

Các yếu tố đánh giá quá trình khuấy trôôn:

 Loại cánh khuấy

 Thời gian khuấy

 Công suất khuấy

 Số vòng quay của cánh khuấy

3 NGUYÊN TẮC CẤU TẠO THIẾT BỊ KHUẤY

4 CẤU TẠO CÁNH KHUẤY, QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG LƯU CHẤT TRONG BỂ KHUẤY VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GẮN CÁNH KHUẤY.

4.1.Cánh khuấy mái chèo

4.2.Cánh khuấy chong chóng – chân vịt

4.3.Cánh khuấy turbin

4.4.Cánh khuấy đặc biệt

4.5.Phương pháp gắn cánh khuấy vào bình

 Tùy theo vị trí hoặc yêu cầu công nghệ mà có những phương pháp sau đây:

a) Trục khuấy song song trục bình

b) Trục khuấy tạo một góc α với trục bình

c) Trục khuấy vuông góc với trục bình

d) Khi chiều cao bình gấp ba lần đường kính bình thì lắp

nhiều tần cánh khuấy e) Khi trong bình có gắn tấm ngăn (tấm chặn – vật cản)

So sánh hai trường hợp khi bình chứa có tấm ngăn và không

5 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG

N – Công suất khuấy, KW

μ- độ nhớt động lực học chất lỏng, cP

a- hệ số đặc trưng tổn thất do ma sát (phụ thuộc loại cánh khuấy)

0021 ,

0

N

747

15 , 0 a

Rhd

µ

=

5 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG

 Cường độ khuấy:

Chuẩn số Reynols khuấy:

υ

= µ

ρ

= h 2k 2k

k n d n d Re

;% 100

V

+ V

.

V

=

r r

r

r

ρ ρ

ρ η

Hiệu suất khuấy:

Công suất khuấy

Tính công suất khuấy theo ma sát

W

; d n

K

N = N ρh 3 5k

Trong đó KN: chuẩn số công suất, tìm bằng thực nghiệm

A, m : là hằng số và số mũ tìm bằng thực nghiệm tra bảng

m k

K =

Tính chuẩn số công suất (KN) theo pt chuẩn số

Sau khi tính công suất khuấy là tính công suất động cơ:

W

; K

N

η

=

Kd = (1,1 ÷ 1,4): hệ số dự phòng

η = (0,6 ÷ 0,7): hiệu suất khuấy

s

v

; d

v

20 n

k

th

=

4.3 Xác định số vòng quay của cánh khuấy

6 CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ QUÁ TRÌNH KHUẤY

6.1 Hàm phân bố thời gian

Trong quá trình khuấy, khi vận tốc tăng thì thời gian khuấy giảm, nó được biểu thị bằng mối quan hệ

2

.

,

k D

C G

n

=

D

k

D G

d

=

Đồng dạng hình học:

Ck = const , phụ thuộc vào bản chất cánh khuấy

Thường số vòng quay được xác định bằng thực nghiệm theo:

Bài 1 Chế tạo huyền phù bằng cách trộn CaCO3 có khối lượng riêng ρ = 2710 kg/m 3

vào trong nước có khối lượng riêng ρ = 1000 kg/m 3 và độ nhớt động lực µ = 1cP bằng thiết bị khuấy hình trụ D=0,6m, tỷ số chứa β = 0,8 Dùng loại cánh khuấy mái chèo dk

= 0,2m, số vòng quay n = 132v/phút, bình khuấy không gắn tấm ngăn, biết nồng độ thể tích pha rắn x = 4% Quá trình khuấy gián đoạn, năng suất G = 180 kg/mẻ

1 Khối lượng riêng của huyền phù ρh, kg/m 3

1 Chiều cao huyền phù có trong thùng Hh, m.

2 Chiều cao thùng khuấy Ht , m

3 Tính độ cao cánh khuấy hk, m Biết độ ngập 3/5 huyền phù

4 Công suất khuấy N, W.

5 Công suất động cơ Nđc Biết Kd = 1,4 và η = 80%

6 Tính thời gian khuấy một mẻ t, giờ Biết hằng số khuấy Ck =35.