TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU KHOA HOÁ HỌC VÀ CNTP QÚA TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠ HỌC CHƯƠNG 5: KHUẤY GV: ThS Nguyễn Quốc Hải KHÁI NIỆM Khuấy chất lỏng là cung cấp lượng để tạo môôt dòng chảy thích hợp 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… 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 NGUYÊN TẮC CẤU TẠO THIẾT BỊ KHUẤY 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 bình có gắn tấm ngăn (tấm chặn – vật cản) So sánh hai trường hợp bình chứa có tấm ngăn và không CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG 747.N Bán kính hoạt đôông: R hd = a.0,15 ;m 0,0021µ N – Công suất khuấy, KW μ- độ nhớt động lực học chất lỏng, cP a- hệ số đặc trưng tổn thất ma sát (phụ thuộc loại cánh khuấy) CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG Cường độ khuấy: Hiệu suất khuấy: Chuẩn số Reynols khuấy: η= Vr ρ r V.ρ + Vr ρ r 100 ;% ρ h n.d 2k n.d 2k Re k = = µ υ Công suất khuấy Tính công suất khuấy theo ma sát N = K N ρ h n 3d 5k ; W Trong đó KN: chuẩn số công suất, tìm thực nghiệm KN = m A Re k A, m : là số và số mũ tìm thực nghiệm tra bảng Tính chuẩn số công suất (KN) theo pt chuẩn số Sau tính công suất khuấy là tính công suất động cơ: N dc N = K d ; W η Kd = (1,1 ÷ 1,4): hệ số dự phòng η = (0,6 ÷ 0,7): hiệu suất khuấy 4.3 Xác định số vòng quay của cánh khuấy 20.v th v n= ; s dk CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ QUÁ TRÌNH KHUẤY 6.1 Hàm phân bố thời gian Trong quá trình khuấy, vận tốc tăng thì thời gian khuấy giảm, nó được biểu thị mối quan hệ D Ck G t= n ,s Ck = const , phụ thuộc vào bản chất cánh khuấy Đồng dạng hình học: GD D = dk Thường số vòng quay được xác định thực nghiệm theo: Bài Chế tạo huyền phù cách trộn CaCO3 có khối lượng riêng ρ = 2710 kg/m3 vào nước có khối lượng riêng ρ = 1000 kg/m3 và độ nhớt động lực µ = 1cP thiết bị khuấy hình trụ D=0,6m, tỷ số chứa β = 0,8 Dùng loại cánh khuấy mái chèo d k = 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, suất G = 180 kg/mẻ Khối lượng riêng của huyền phù ρh, kg/m3 Chiều cao huyền phù có thùng Hh, m Chiều cao thùng khuấy Ht , m Tính độ cao cánh khuấy hk, m Biết độ ngập 3/5 huyền phù Công suất khuấy N, W Công suất động Nđc Biết Kd = 1,4 và η = 80% Tính thời gian khuấy một mẻ t, giờ Biết số khuấy Ck =35 [...]...So sánh hai trường hợp khi bình chứa có tấm ngăn và không 5 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG 747.N Bán kính hoạt đôông: R hd = a.0, 15 ;m 0,0021µ 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) 5 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG Cường độ khuấy: Hiệu suất khuấy: Chuẩn số Reynols... 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 ... Cường độ khuấy: Hiệu suất khuấy: Chuẩn số Reynols khuấy: η= Vr ρ r V.ρ + Vr ρ r 100 ;% ρ h n.d 2k n.d 2k Re k = = µ υ Công suất khuấy Tính công suất khuấy theo ma sát N = K N ρ h n 3d 5k ; W Trong đó KN: chuẩn số công suất, tìm bằng thực nghiệm KN = m A Re k A, m : là hằng số và số mũ tìm bằng thực nghiệm tra bảng Tính chuẩn số công suất (KN) theo pt chuẩn số Sau