студент
Россия
Россия
В работе рассматриваются особенности выбора перемешивающего устройства для аппаратов котельного типа. В частности произведен гидродинамический расчет перемешивающего устройства аппарата для приготовления товарных масел и на основании результатов расчетов подобрана наиболее оптимальная конструкция перемешивающего устройства
мешалка, аппарат котельного типа, товарные масла
Аппараты с мешалками применяются для обеспечения равномерного распределения смешиваемых компонентов по всему объему рабочей среды, а также для поддержания определенного температурного режима в аппарате. Перемешивание может осуществляться механическими мешалками различных типов. Выбор конструкции и числа мешалок зависит от гидродинамического режима перемешивания (турбулентный или ламинарный), а также от технологического назначения аппарата и от соотношений его размеров. Конструкции мешалок и аппаратов, применяемых для перемешивания, должны соответствовать действующей нормативно-технической документации.
На территории РФ имеются несколько компаний занимающихся производством товарных масел. К числу таких компаний относится АО «Ангарская нефтехимическая компания», в которой товарные масла приготавливаются в аппаратах котельного типа, оснащенных рамными мешалками. Использование мешалок в аппаратах для приготовления товарных масел позволяет интенсифицировать теплообмен со стороны теплообменной рубашки, обеспечивая пристеночное перемешивание среды, а также дает возможность смешивать высоковязкие компоненты в процессе получения товарных масел. Получение качественного масла зависит от точности вложения присадок и хорошего перемешивания их с базовыми маслами. Поэтому актуальной задачей является интенсификация процесса перемешивания в аппарате.
В работе произведен расчет и сравнительный анализ параметров работы аппарата с рамной и ленточной мешалкой. Целью расчета мешалки является определение способности устройства обеспечить требуемые условия реализации процесса в рассматриваемом аппарате и на основе результатов расчета осуществить выбор оптимальной конструкции перемешивающего устройства. При расчете перемешивающих устройств выполнялся гидродинамический расчет. Гидродинамический расчет аппаратов с мешалками включает расчет затрат мощности на перемешивание и определение параметров, характеризующих интенсивность перемешивания конкретной среды. Интенсивность перемешивания определяется расходом энергии, подводимой в единицу времени к единице объема или массы перемешиваемой жидкости. Интенсивность перемешивания следует определять исходя из условий достижения максимального технологического эффекта при минимальных энергозатратах [1].
В расчете принимались следующие исходные данные: вместимость аппарата – 10 
; рабочее давление – атмосферное; рабочая температура среды 40÷130 °С; внутренний диаметр аппарата 2200 мм; среда – сплошная жидкая фаза (базовое масло В8 масляные углеводороды), дисперсная твердая фаза (загуститель СФ-260 - изопропен стирольный сополимер). Затраты мощности на перемешивание определялись по формуле:
,
где: 
– критерий мощности; 
– плотность перемешиваемой среды; 
– частота вращения вала мешалки; 
– диаметр мешалки.
По результатам расчетов мощность на валу перемешивающего устройства в аппарате с рамной мешалкой составила 5,1 кВт, с ленточной мешалкой – 3,8 кВт. Если технологический процесс перемешивания при использовании рамной мешалки занимает около 6 часов, то при использовании ленточной мешалки время перемешивания снизится почти на 25%. Таким образом, замена перемешивающего устройства позволит ввиду увеличения интенсивности перемешивания значительно снизить энергозатраты на весь процесс приготовления товарных масел.
1. Салькова, А. Г. Об использовании перемешивающих устройств в хи-мической технологии / А. Г. Салькова, Е. В. Подоплелов // Сборник научных трудов Ангарского государственного технического университета. - 2011. - Т. 1. - № 1. - С. 94-97.
