Условие суспендирования для гладкостенного смесителя

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе известного допущения о преимущественном влиянии динамической скорости на отрыв частиц твердой фазы с днища, сформулировано условие суспендирования для гладкостенного смесителя. Подчеркнута важность опытного определения значения динамической скорости заданной промышленной суспензии. Показано, что при вычислении динамической скорости необходимо учитывать интенсивное тангенциальное течение перемешиваемой суспензии. Предложено уравнение для расчета минимальной частоты вращения мешалки, исключающей образование осадка на днище смесителя. Справедливость уравнения подтверждена экспериментально для смесителей лабораторного и промышленного масштабов при перемешивании систем Ж : Т.

Об авторах

И. В. Доманский

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет); АО “ПОЛИМЕТАЛЛ ИНЖИНИРИНГ”

Email: domanskij.iv@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург; Россия, Санкт-Петербург

А. И. Мильченко

АО “ПОЛИМЕТАЛЛ ИНЖИНИРИНГ”

Email: domanskij.iv@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Ю. В. Саргаева

АО “ПОЛИМЕТАЛЛ ИНЖИНИРИНГ”

Email: domanskij.iv@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

С.  А. Кубышкин

АО “ПОЛИМЕТАЛЛ ИНЖИНИРИНГ”

Email: domanskij.iv@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Н. В. Воробьев-Десятовский

АО “ПОЛИМЕТАЛЛ ИНЖИНИРИНГ”

Автор, ответственный за переписку.
Email: domanskij.iv@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Kraume M. Die Entwicklung der Ruhrtechnik von einer empirischen Kunst zur Wissenschaft // Chem. Ing. Techn. 2014. V. 86. № 12. P. 2051.
  2. Nienow A.W. Stirring and stirred-tank reactors // Chem. Ing. Techn. 2014. V. 86. №12. P. 2063.
  3. Atiemo-Obeng V.A., Penney V.R., Armenante P. Solid-Liquid Mixing // Handbook of industrial mixing: Science and Practice. Hoboken: Wiley–Interscience, 2004. P. 543.
  4. Brown D.A.R., Etchells III A.W., Grenville R.K., Myers K.J., Gul N., Ozcan-Taskin, Atiemo-Obeng V.A., Armenante P.H., Penney W.R. Solid–Liquid Mixing // Advances in Industrial Mixing: A companion to the Handbook of Industrial Mixing. New Jersey: Wiley, 2016. P. 357.
  5. Kraume M. Mischen und Ruhren. Grundlagen und modern Verfahren. Weinheim: Willey, VCH, 2003.
  6. Beck H., Himmelsbach W. Handbuch der Rührtechnik: Grundlagen, Auswahlkriterien, Anwendung. Schopfheim: Ekato, 1990.
  7. Брагинский Л.Н., Бегачев В.И., Барабаш В.М. Перемешивание в жидких средах. Физические основы и инженерные методы расчета. Л.: Химия, 1984.
  8. Strek F. Michani a michaci zarizeni. Praha: SNTL, 1977.
  9. Mishra P., Ein-Mozaffari F. Critical review of different aspects of liquid-solid mixing operations // Reviews in Chemical Engineering. 2020. V. 36. № 5. P. 555.
  10. Cudak M., Domanski M., Szoplik J., Karcz J. An effect of the impeller eccentricity on the process characteristics in an agitated vessel – experimental and numerical modeling // Theor. Found. Chem. Eng. 2016. V. 50. № 6. P. 922.
  11. Delaplace G., Bouvier L., Moreau A., Andre Ch. An arrangement of ideal reactors as a way to model homogenizing processes with a planetary mixer // AIChE J. 2011. V. 57. № 7. P. 1678.
  12. Domanskii I.V., Mil’chenko A.I., Vorob’ev-Desyatovskii N.V. Large size agitators witch precession impeller for ore slurries – Study, design, tests // Chem. Eng. Sci. 2011. V. 66. P. 2277.
  13. Mil’chenko A.I., Domanskii I.V., Vorob’ev-Desyatovskii N.V., Kubyshkin S.A. Design of Precession Impellers for Ore Pulp Agitation in Large-volume Agitators // Proc. 15th European Conferences on Mixing. Sankt-Petersburg, 2015. P. 234.
  14. Domanskii I.V., Mil’chenko A.I., Sargaeva Y.V., Kubyshkin S.A., Vorob’ev-Desyatovskii N.V. Experience in design and robust operation of precession agitators of ore pulp for large-volume vessels // Theor. Found. Chem. Eng. 2017. V. 51. № 6. P. 1030.
  15. Nienow A.W., Bujalski W. The versatility of up-pumping hydrofoil agitators // Chem. Eng. Res. Des. 2004. V. 82. № A9. P. 1073.
  16. Вольдман Г.М., Зеликман А.Н. Теория гидрометаллургических процессов. М.: Интермет Инжиниринг, 2003.
  17. Latva-Kokko M., Hirsi T., Ritasalo T., Tiihonen J. Improving the process performance of gold cyanide leaching reactors // The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. World Gold Conference 2015.
  18. Zwietering T.N. Suspension of solids in liquid by agitators // Chem. Eng. Sci. 1958. V. 8. P. 244.
  19. Oldshue J.Y. Fluid mixing technology. N.Y.: Mc Graw-Hill, 1983.
  20. Tamburini A., Cipollina A., Micale G., Scargiali F., Brucato A. Particle suspension in vortexing unbaffled stirred tanks // Ind. Eng. Chem. Res. 2016. V. 55. P. 7535.
  21. Cleaver J.W., Yates B. Mechanism of detachment of colloidal particles from a flat substrate in turbulent flow // J. Colloid Interface Sci. 1973. V. 44. P. 464.
  22. Boothroyd R.G. Flowing Gas–Solids Suspensions // Lecturer in Mechanical Engineering University of Birmingam. England, London, 1971. [Бусройд Р. Течение газа со взвешенными частицами. М.: Мир, 1975.]
  23. Saffman P.G. The lift on a small sphere in a slow shear flow // J. Fluid. Mech. 1965. V. 22. P. 385.
  24. Барабаш В.М., Брагинский Л.Н., Козлова Е.Г. Применение аппаратов с перемешивающими устройствами для перемешивания высококонцентрированных суспензий // Теорет. основы хим. технологии. 1990. Т. 24. №. 1. С. 63.
  25. Барабаш В.М., Зеленский В.Е. Перемешивание суспензий // Теорет. основы хим. технологии. 1997. Т. 31. № 5. С. 465.
  26. РД 26–01–90–85. Механические перемешивающие устройства. Метод расчета. Л.: ЛенНИИХИММАШ, 1987.
  27. Baldi G., Conti R., Alaria E. Complete suspension of particles in mechanically agitated vessels // Chem. Eng. Sci. 1978. V. 33. P. 21.
  28. Grenville R.K., Mak A.T.C., Brown D.A.R. Suspension of solid particles in vessels agitated by axial flow impellers // Chem. Eng. Res. Des. 2015. V. 100. P. 282.
  29. Колмогоров А.Н. Локальная структура турбулентности в несжимаемой вязкой жидкости при очень больших числах Рейнольдса // Докл. АН СССР. Т. ХХХ. № 4. 1941. С. 299.
  30. Calabrese R.V., Kresta S.M., Liu M. Recognizing the 21 Most influential contributions to mixing research // Chem. Eng. Prog. 2014. V. 110. № 1. P. 20.
  31. Доманский И.В., Соколов В.Н. Обобщение различных случаев конвективного теплообмена с помощью полуэмпирической теории турбулентного теплообмена // Теорет. основы хим. технологии. 1968. Т. 2. С. 761.
  32. Доманский И.В., Тишин В.Б., Соколов В.Н. Теплообмен при движении газо-жидкостных смесей в вертикальных трубах // Журн. прикл. химии. 1969. Т. 17. С. 851.
  33. Wang S. Suspension of High Concentration Slurry in Agitated Vessels. A Thesis Submitted for the Degree of Master of Engineering. Melbourne: RMIT University, 2010.
  34. ГОСТ 28300–2010. Валы карданные тягового привода тепловозов и дизель поездов. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2011.
  35. Getriebebau Nord 2004/G1000-4/2004. Hamburg, 2004
  36. Wu J., Wang S., Nguen B., Daniel M., Ola E. Improved mixing in a magnetite iron ore tank via swirl flow: lab-scale and full-scale studies // Chem. Eng. Technol. 2016. V. 39. № 3. P. 505.
  37. Wu B.J., Wang S., Nguen B., Connor T., Daniel M., Ola E. Gain improved tank slurry agitation via swirl flow technology // Eng. and Mining J. Apr.2016.
  38. Assirelli M., Bujalski W., Eaglesham A., Nienow A.W. Macro- and micromixing studies in an unbaffled vessel agitated by a Rushton turbine // Chem. Eng. Sci. 2008. V. 63. P. 35.
  39. Yoshida M., Shimada N., Kanno R., Matsuura S., Otake Y. Liquid flow and mixing in bottom regions of baffled and unbaffled vessels agitated by turbine-tipe impeller // Intern. J. Chem. Reactor Eng. 2014. V. 12. № 1. P. 629.
  40. Лаптева Е.А., Фарахов Т.М. Математические модели и расчет тепломассообменных характеристик аппаратов. Казань: Отечество, 2013.
  41. Stoian D. Enhancing energy efficiency and mass transfer in solid–liquid systems using mechanical mixing and cavitation. A Thesis Submitted in Fulfilment of the Requirements for the Degree of Doctor of Philosophy. RMIT University, 2017.

Дополнительные файлы


© И.В. Доманский, А.И. Мильченко, Ю.В. Саргаева, С.  А. Кубышкин, Н.В. Воробьев-Десятовский, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах