Перемешивающие устройства

Основные условные обозначения

r - плотность перемешивающей жидкости, кг/м3; n - частота вращения, об/ мин; D - диаметр мешалки, м; k - кратность перемешивания; N - мощность, Вт; n ,m - кинематическая и динамическая вязкость.

Методика расчета рамной мешалки

Для расчета рамной мешалки (рис. 1) разобьем ее конструкцию на три независимых элемента: горизонтальные лопасти (рис. 3,а), вертикальные лопатки (рис. 3,б) и якорная часть (рис. 3,в). При этом мощность, затрачиваемая на перемешивание рамной мешалкой в целом, будет складываться из затрат мощностей отдельными ее элементами.

1. Мощность, расходуемая на вращение вертикальных лопастей

Площадь лобовой поверхности лопасти (рис. 1,а)

Fл = b ? h, b= - b1, b1=h,

  • где b - длина (вылет) лопатки, м; h - высота лопатки, м.
  • Тогда мощность можно определить как

    ? 103,

    где z - число пар лопаток мешалки; T1 - затрачиваемая работа, кгс? м; - механический КПД передаточного механизма

    где - коэффициент, зависящий от формы лопатки; Fл - площадь лобовой поверхности лопатки, м2; D - диаметр окружности, ометаемой лопаткой мешалки, м.

    2. Мощность, расходуемая на вращение вертикальных лопастей 2 (рис. 1,б).

    Лопасти не примыкают непосредственно к валу и являются вертикальными, поэтому

    где D1 - диаметр окружности, описываемой внутренней стороной мешалки, м; D2 - диаметр окружности, описываемой внешней стороной мешалки, м; H - высота лопатки, м

    D1 = D2 - 2? b1; D2 = D,

    где - коэффициент, зависящий от формы лопатки, определяется в зависимости от соотношения геометрических размеров мешалки b/h (табл.1).

    3. Мощность, расходуемая на вращение сферической (якорной) части мешалки 3 (рис. 1,в)

    Nя=,

    где R1 - радиус кривизны внутренней части якоря, м; R2 - радиус кривизны внешней части якоря, м

    R1 = R2 - b1,

    R2 = 1/2D .

    4. Мощность необходимая для вращения всей мешалки

    N = (NГ + NВ + NЯ) ? 103.

    Таблица 1

    Зависимость коэффициента j от конструктивных особенностей

    перемешивающего устройства

    1

    2

    4

    10

    18

    >18

    j

    1.1

    1.15

    1.19

    1.29

    1.4

    2.0