Một, số tư liệu giới thiệu ở chương này là tổng quan các tư liệu giới thiệu ở trên để tạo điéu kiện dễ dàng cho áp dụng các khái niệm cơ bản về tạo thiết bị thử và tãng quy mô.
MỞ ĐÂU
Trong thực tế người ta thường khảo sát các quá trình ở một quy mô để xác định tính chất thực tế và tính khả thi vể
mặt kinh tế ở quy mô khác. Bước này được thực hiện thông qua T h iết bị th ử n g h iệm . Các thiết bị thử nghiệm được sử dụng để thu được các dữ liệu vốn sẽ cho phép ngoại suy các kết quả tới quy mô sản xuất, một khi đã xác định được tính khả thi.
Trái lại, đói với quá trình quy mô sản xuất hiện có, những thay đổi thiết kế quá trình đã đé xuất có thể được khảo sát trên quy mô khác để xác định ảnh hưỏng của chúng tới quy mô sản xuất. Thao tác đd được gọi là mô h ìn h hóa. Mô hình hoá đặc biệt hữu ích cho tối ưu hóa các quá trình hiện có dựa
trên các đổi mới kỹ thuật mới nhất trong khuấy trộn chất lỏng. (Các quá trình quy mô sản xuất vốn đã được thiết kế nhiễu nám trước đây ngày nay co' thể được thiết kế hoàn toàn
khác do các tiến bộ trong công nghệ khuấy trộn chất lỏng. Thông thưòng kết quả thực sự là tiết kiệm được rất nhiều chi phí ban đẩu, các chi phí vận hành và bảo dưỡng).
Cả việc thử nghiệm lẫn mô hình hóa tiết kiệm được nhiều thời gian, vật chất, lao động và chi phí so với thí nghiệm trên quy mô sản xuất lớn hơn. Các bước thực hiện đó cũng cho phép linh hoạt hơn nhiễu trong lựa chọn các tham số thiết kế phải khảo sát.
Nhiều quá trình khuấy trộn chất lỏng không còn cẩn hoặc tạo thiết bị thử hoặc mô hình hoá nữa vì các nhà sản xuất thiết bị khuấy trộn đã thu được những ngân hàng dữ liệu lớn từ đổ có thể dễ dàng xác định được các biện pháp tăng quy mô và giảm quy mô đối với phẩn lớn các quá trình. Nhưng đối với các quá trình hạn chế dữ liệu và kinh nghiệm (hoặc không tổn tại) thì tạo thiết bị thử nghiệm hoặc mô hình hoá thường là cơ bản.
TẠO THIẾT B| THỬ NGHIỆM VÀ MÔ HÌNH HÓA
Để tiên đoán kết quả quá trình ở quy mô sản xuất, cần phải khảo sát các ảnh hưởng của sự khuấy trộn ở quy mô thử nghiệm. Điều này tạo ra các chuẩn cứ tăng quy mô cẩn cho tiên đoán chính xác. Không may là bằng kỹ thuật tăng quy mô bất kỳ không thể duy trì được tất cả các tính chất của máy khuấy chất lỏng không đổi so với thiết bị thử nghiệm.
Các khảo sát thử nghiệm quyết định những tham số khuấy trộn nào là quan trọng và đánh giá ảnh hưởng của chúng tới quá trình (các bảng 5.1, 5.2).
B ản g 5.1. Các tính chất của máy khuấy trộn chất lổng khỉ tăng quy mô
Tính chất Quy mô thử nghiệm (20 galon)
Quy mô thiết bị
(2500 galon) p to 125,0 3125,0 25,0 02 p y to to 25,0 02 0,0016 N to 0,34 to 0,2 0.04 D to 5,0 ,„,5,0 5,0 5,0 Q to 42,5 125,0 25,0 5,0 Q!V to 0,34 to 02 0,04 N ù to 17 5,0 to 02 ND2P!ạ to 8,5 25,0 5,0 to
B ản g 5.2. Các tính chất của máy khuấy trộn chất lổng
khi giảm quy mò
Tính chất Quy mô thử nghiệm
(2500 galon) Quy mó thiết bi (3-4 galon) p to 0,00137 0,002 0,0022 0,0022 PIV to to t6 t6 t6 N to 4,3 5,1 6,4 10,1 D to 0,11 0,t1 0,097 0,097 Q to 0,006 0,007 0006 0004 Q ÍV to 4,3 5,1 4,3 t7 ND to 0,48 0,56 0,62 to NŨ2PÍH to 0,07 0,08 006 0,09 O /T 0,35 0,35 035 030 030 D<u/D to to to to 025 Các tính tương tụ
Trong khuấy trộn chất lỏng có ba kiểu tính tương tự c ần
xem xét : hỉnh học, động học và động lực, Tính tương tự hình học tổn tại khi các tì số kích thước đối vối một hệ bàng các
tỉ số tương ứng của hệ thống thứ hai. Tính tương tự động học tổn tại khi hai hệ thống tương tự về mặt hình học và các tỉ số vận tốc giữa các điểm tương ứng trong mỗi hệ bằng nhau. Tính tương tự động lực tổn tại khi các hệ tương tự vể hình học và động học và các tỉ số lục giữa các điểm tương
ứng trong mỗi hệ là như nhau.