Араластыру әсерін есептеу әдістері

Кіріспе

Араластыру әр түрлі технологияда бір ортадағы екінші ортаның осы көлемде біркелкі түзілуі үшін, әрі жылу және масса алмасу процестерін қарқынды түрде күшейту үшін көп қолданылатын гидромеханикалық процесс. Бұл процесс көбіне сұйық заттарға қолданылады,кейде қатты ұнтақ заттарға да қолдануға болады. Араластыру процесі тамақ және ет–сүт өндірісінде әртүрлі эмульсия және суспензия, сонымен қатар жентектелген ет, қамыр, тәттілер массасын дайындауда кеңінен қолданылады және т.б.
Жылу және массаалмасу процестерінде араластыру процесі шекаралық қабатты азайту арқылы белгілі бір реакцияға қатысатын қосылыстардың бетін ұлғайту үшін қолданылады, ол процестің қарқынды түрде жеделдеуіне әсерін тигізеді.
Сұйық орталарды араластырудың негізгі үш тәсілі болады:
1) механикалық - әртүрлі құрылысты араластырғыштар жәрдемімен;
2) пневматикалық - сығылған ауа немесе инертті газдар жәрдемімен;
3) циркуляциялық - насостар немесе соплалар жәрдемімен.
Араластырудың өндірістегі кең тараған тәсілі – механикалық араластыру. Механикалық араластыру әртүрлі құрлысты қалақтары бар араластырғышпен /рамалы, қалақты, пропеллері, турбиналы, жалпақ қалақты т.б./ жүргізіледі.
Пневматикалық (барботажды) араластыру. Араластырылатын сұйықтың химиялық активтiгi үлкен және газ (мысалы, ауадағы оттегi) сұйықпен химиялық әрекеттесуi қажет болғанда сығылған инерттi газбен немесе ауамен пневматикалық араластыру қолданылады. Араластырудың бұл тәсiлi төмен қарқынды процесс және энергия шығыны механикалық араластыруға қарағанда көп.
Циркуляциялық араластыру. Сұйық ортаны қарқынды араластыру үшін оны аппарат - циркуляциялық насос - аппарат контуры бойынша көп қайталап насоспен сорып айдау керек Араластыруға ортадан тепкіш насос немесе ағынды насостар пайдаланылады.
Құбырлардағы араластыру. Құбырлардағы араластыру ең қарапайым тәсіл және сұйықтарды тасымалдағанда қолданылады. Бұл тәсіл аз тұтқырлы және бір-бірінде тез еритін сұйықтарды араластыруда қолданылады. Араластыру құбыр ішіне диафрагма, жартылай бөгеттер, винтті насадка және т.б. орнатылу арқылы жүзеге асады . Араластыруда сұйық ағынының энергиясы пайдаланылады.
Ауамен және циркуляциялық араластыру тәсілдері жоғары тиімділікті болып келеді, бірақ мынадай кемшіліктері бар:
1) салыстырмалы түрде көп энергия шығыны;
2) ауамен араластырғанда тамақтың /ашу/ тотығу мүмкіншілігі немесе оның жылжымалық фазасының булану мүмкіншілігі.

Пән: Өнеркәсіп, Өндіріс
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

Араластыру әсерін есептеу әдістері

Араластыру әр түрлі технологияда бір ортадағы екінші ортаның осы көлемде біркелкі түзілуі үшін, әрі жылу және масса алмасу процестерін қарқынды түрде күшейту үшін көп қолданылатын гидромеханикалық процесс. Бұл процесс көбіне сұйық заттарға қолданылады,кейде қатты ұнтақ заттарға да қолдануға болады. Араластыру процесі тамақ және ет - сүт өндірісінде әртүрлі эмульсия және суспензия, сонымен қатар жентектелген ет, қамыр, тәттілер массасын дайындауда кеңінен қолданылады және т.б.
Жылу және массаалмасу процестерінде араластыру процесі шекаралық қабатты азайту арқылы белгілі бір реакцияға қатысатын қосылыстардың бетін ұлғайту үшін қолданылады, ол процестің қарқынды түрде жеделдеуіне әсерін тигізеді.
Сұйық орталарды араластырудың негізгі үш тәсілі болады:
1) механикалық - әртүрлі құрылысты араластырғыштар жәрдемімен;
2) пневматикалық - сығылған ауа немесе инертті газдар жәрдемімен;
3) циркуляциялық - насостар немесе соплалар жәрдемімен.
Араластырудың өндірістегі кең тараған тәсілі - механикалық араластыру. Механикалық араластыру әртүрлі құрлысты қалақтары бар араластырғышпен рамалы, қалақты, пропеллері, турбиналы, жалпақ қалақты т.б. жүргізіледі.
Пневматикалық (барботажды) араластыру. Араластырылатын сұйықтың химиялық активтiгi үлкен және газ (мысалы, ауадағы оттегi) сұйықпен химиялық әрекеттесуi қажет болғанда сығылған инерттi газбен немесе ауамен пневматикалық араластыру қолданылады. Араластырудың бұл тәсiлi төмен қарқынды процесс және энергия шығыны механикалық араластыруға қарағанда көп.
Циркуляциялық араластыру. Сұйық ортаны қарқынды араластыру үшін оны аппарат - циркуляциялық насос - аппарат контуры бойынша көп қайталап насоспен сорып айдау керек Араластыруға ортадан тепкіш насос немесе ағынды насостар пайдаланылады.
Құбырлардағы араластыру. Құбырлардағы араластыру ең қарапайым тәсіл және сұйықтарды тасымалдағанда қолданылады. Бұл тәсіл аз тұтқырлы және бір-бірінде тез еритін сұйықтарды араластыруда қолданылады. Араластыру құбыр ішіне диафрагма, жартылай бөгеттер, винтті насадка және т.б. орнатылу арқылы жүзеге асады . Араластыруда сұйық ағынының энергиясы пайдаланылады.
Ауамен және циркуляциялық араластыру тәсілдері жоғары тиімділікті болып келеді, бірақ мынадай кемшіліктері бар:
1) салыстырмалы түрде көп энергия шығыны;
2) ауамен араластырғанда тамақтың ашу тотығу мүмкіншілігі немесе оның жылжымалық фазасының булану мүмкіншілігі.

1-сурет. Араластырғыштардың типтері:
а-үш қалақшалы; б - екі қалақшалы; в - пропеллерлі;
г - ашық турбиналы; д- қайырылған қалақшалары бар ашық турбиналы; е - жабық турбиналы.

Механикалық араластыру

Араластыру процесіндегі механикалық араластырғыштардың тұтынатын қуаты критерийлі жалпыма теңдеуінен анықтауға болады :

(1)

мұндағы:

Euм немесе КN - модификацияланған Эйлер саны немесе қуат критерийі

(2)

Reм - модификацияланған Рейнольдс саны

(3)

А және m - тұрақты сандар, тәжірибелік жолымен анықталады.
Есептеулердi жеңiлдету үшiн қуаттың тәжрибелiк мәндерi KN және Reм арасындағы графикалық байланыспен берiледi. графикалық байланысы көптеген стандартты араластырғыштар үшiн келтiрiлген.
Механикалық араластырғыштермен сұйықтарыды арлсатырғанда екi түрлi: ламинарлық және турбуленттiк режимдер болады. Ламинарлық режимде Reм 30 сұйық арластырғыш қалақтармен бiрге жай араласады.
Reм 102 болғанда турбуленттiк режим пайда болады. Reм 105- кемелденген турбуленттi (автомоделдi) режим. Бұл кезде KN -нiң мәнi Reм - мәнiне байланысты болмайды.
Араластыру процестің жүру сапасы - араластырудың тиімділікпен қолданылуында және оның жүруі үшін қойылған мақсаттың орындалуында, сонымен қатар араластыру сапасы араластырғыш құрылғылар мен аппараттың құрылысына және араласатын сұйыққа берiлетiн энергия шамасына байланысты болады.
Араластыру қарқындылығы технологиялық процестiң берiлген нәтижесiне жету үшiн кеткен уақыт мөлшерiмен немесе белгiлi уақыттағы араластырғыштың айналу санымен анықталады. Араластыру қарқындылығы қаншалықты жоғары болса, араластырудан берiлген сапалығына жету үшiн соншалықты аз уақыт керек етедi.

Пневматикалық араластыру

Араластырылатын сұйықтың химиялық активтiгi үлкен және газ (мысалы, ауадағы оттегi) сұйықпен химиялық әрекеттесуi қажет болғанда сығылған инерттi газбен немесе ауамен пневматикалық араластыру қолданылады. Араластырудың бұл тәсiлi төмен қарқынды процесс және энергия шығыны механикалық араластыруға қарағанда көп.
Пневматикалық араластыру аппараттары барботер және эрлифпен жабдықталуы керек.
Барботер - аппарат түбiне орнатылған көп тесiктi сақиналы немесе ирек құбыр. Тесiктен шыққан сығылған газ көпiршiктерi сұйық қабатынан өтiп (барботаж), оны араластырады.
Эрлифттi арластыруда сығылған ауа орталық циркуляциялық құбырға берiледi. Ауа көпiршiктерi сұйықты iлестiрiп құбырмен жоғары көтерiледi, сосын сұйық құбыр және аппарат арасындағы сақиналы кеңiстiкпен төмен қарай ағып, араласады. Эрлифттегi газ жылдамдығы 2 мс, ал циркуляциялы ағын жылдамдығы 1 мс.
Пневматикалық араластыру химия өндiрiсiнде ағынды суларды биологиялық тазалауда, полимериациялауда, газдарды тазалауда және т.б. қолданылады. Пневматикалық араластырғыштарды есептеуде қажеттi қысым және сығылған газ шығыны (мөлшерi) анықталады. Араластыру қажет болған сығылған газ қысымы Па төмендегiше анықталады:

мұнда Н - араластырылатын сұйық деңгейiнiң биiктiгi, м;
- араластырылатын сұйықтың тығыздығы, кгм3;
- сұйық бетiндегi қысым, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.