Расчет мощности перемешивания

Мощность Nр (в Вт), потребляемая мешалкой в рабочий период

Nр = Кn d5 n3 ρ,

где: n – частота вращения мешалки, об/с;

ρ – плотность жидкости, кг/м3;

d – диаметр мешалки, м;

Kn – коэффициент мощности в зависимости от критерия Рейнольдса (см. рисунок).

Рис. VII. Зависимость критерия мощности от критерия Рейнольдса

1 — открытая турбинная мешалка с шестью прямыми вертикальными лопатками (b = 0,20dM, I = 0,25dM) при D/d = 3 в сосуде с четырьмя перегородками (B/d^ = 0,17); 2— турбинная мешалка типа / при B/dM = 0,10; 3 — открытая турбинная, мешалка с шестью изогнутыми вертикальными лопатками (Ь = 0,20dM, / = °.25dM> nP«D/dM = 3 в сосуде с четырьмя перегородками (B/dM = 0,10); 4 — турбинная мешалка типа / при B/dM = 0,04; 5 — открытая турбинная мешалка с шестью-стреловидными лопатками (Ь = 0,20<*м, I = 0.25<*м>_при D/dK = 3 в сосуде с четырьмя перегородками (B/dM = 0,10);6 — одно­сторонняя радиально-дисковая мешалка с шестью прямыми вертикальными лопатками (Ъ = 0,10d, I = 0,35d) снизу диска при D/dM = 2,5 в сосуде с четырьмя перегородками (ВД*М = 0,25); 7 — радиальная турбинная мешалка с шестнадцатью лопатками со статором в сосуде без перегородок; 8 — двухлопастная мешалка с прямыми вертикальными лопастями (Ь — = 0,25<гм)^при D/dM = 4,35 в сосуде с тремя перегородками (B/d^ = 0,11); 9 — восьмилопастная мешалка с прямыми лопа­стями (Ь = 0,25dM) под углом 45° при D/dM = 3 в сосуде с четырьмя перегородками (B/d^ = 0,10); 10 — двухлопастная мешалка типа 8 при D/dM = 3 в сосуде с четырьмя перегородками (B/dM = 0,10); // —закрытая турбинная мешалка с шестью лопатками со статором при D/dK = 2,4 в сосуде без перегородок; 12 — турбинная мешалка, сходная с типом 11, при D/d =3 в сосуде без перегородок; 13 — турбинная мешалка типа 12, без статора, при D/dM = 3 в сосуде с четырьмя перегородками 'в/^м = °'10>'- 14 — турбинная мешалка типа / в сосуде без перегородок; 15 — трехлопастная пропеллерная мешалка s = = 2dM при D/d = 3 в сосуде с четырьмя перегородками (B/du = 0,10); 16— четырехлопастная мешалка типа 8 при D/d = = 3 в сосуде без перегородок; 17 — четырехлопастная мешалка с лопастями (Ь = 0,25dM) под углом 60° при D/d = 3 в "со­суде без перегородок; IS — трехлопастная пропеллерная мешалка типа IS, но при s = l,33dM и D/dM = 16 в сосуде с тремя перегородками (B/du = 0,06); 19 — четырехлопастная мешалка типа 9 при D/d^ = 5,2 в сосуде без перегородок; 20 — двухло­пастная мешалка типа 8 при D/d^ = 3 в сосуде без перегородок; 21 — трехлопастная пропеллерная мешалка типа 15 при D/dyi = 3,3 в сосуде без перегородок; 22 — четырехлопастная мешалка типа 9 (такая же, как 19) при D/d = 2,4ч-3,0 в сосуде без перегородок; 23 — трехлопастная пропеллерная мешалка типа 15 при s = 1,09</м и D/da = 9,6 в сосуде с трем» перегородками (B/d^ = 0,06); 24 — то же при s = <*м и D/dM = 3 в сосуде с четырьмя перегородками (B/dM = 0,10); 25 — то же при s = 1.04dM и D/dM = 4,5 в сосуде без перегородок; 26 — то же при s = dM и D/du = 3 в сосуде без перегоро­док; 27 — то же при s = l,05iiM и D/dM = 2,7 в сосуде без перегородок; 28 — то же при s = dM и D/d^ = 3,8 в сосуде без перегородок; 29 — двухлопастная -мешалка типа «с узкими лопастями [Ь = (0,13-=-0,17)dM] при Did = 1,1 в сосуде без перегородок.

Обозначения, принятые для характеристики мешалок: D — диаметр сосуда, <*м — диаметр мешалки, Ь — ширина лопает» мешалки, I — длина лопасти, В — ширина перегородки, s — шаг пропеллерной мешалки.

 

Критерий Рейнольдса для процесса перемешивания определяют по формуле

 

Re = ρ n d2 /μ

где: n – число оборотов (частота вращения) мешалки, 1/с;

ρ – плотность жидкости, кг/м3

d – диаметр мешалки, м;

μ – вязкость жидкости, Па*с.

Мощность в пусковой период обычно в 2-3 раза превышает рабочую

 

Nпуск = 2-3 Nраб

 

Мощность электродвигателя находят по уравнению

 

Nэ-д = Nпуск *Кз / η,

где: Кз - коэффициент, учитывающий запас мощности (30%), Кз = 1,3;

η – к.п.д. электродвигателя (η = 0,8).