Журнал "Топливный рынок" Информационно-аналитический журнал
"Топливный рынок"

НЕФТЬ.ГАЗ.png

 
Главная / Журнал "Топливный рынок" / Октябрь 2014

к содержанию номера Версия для печати

Коммерческий директор ООО «Химмаш-Аппарат» Смыслов Александр Вольдемарович

Методология гидродинамического расчета и проектирования перемешивающих устройств емкостных аппаратов

В химической промышленности в аппаратах с мешалками перемешивание жидких сред применяется для приготовления растворов, эмульсий, суспензий, а также для интенсификации химических, тепловых и диффузионных процессов. Наиболее важными характеристиками перемешивающих устройств являются интенсивность перемешивания и эффективность устройства.  В каждом конкретном случае, эффективность должна соотноситься с целесообразной интенсивностью, т.е. расходом энергии и времени на проведение процесса.

 

Производственно-инжиниринговая компания ООО "Химмаш-Аппарат" осуществляет расчет, изготовление и поставку аппаратов с перемешивающими устройствами различной сложности для химической, нефтехимической, пищевой, и других отраслей промышленности.

В химической промышленности в аппаратах с мешалками перемешивание жидких сред применяется для приготовления растворов, эмульсий, суспензий, а также для интенсификации химических, тепловых и диффузионных процессов. Наиболее важными характеристиками перемешивающих устройств являются интенсивность перемешивания и эффективность устройства. В каждом конкретном случае, эффективность должна соотноситься с целесообразной интенсивностью, т.е. расходом энергии и времени на проведение процесса.

Конфигурация лопастных мешалок отличается большим разнообразием; некоторые варианты их конструкций показаны на рисунке 1 б). Каждая конкретная задача требует определенного строения мешалки в целом и лопастей в частности. Компетенция наших специалистов позволяет подобрать наиболее эффективное решение для Вашей задачи.

Отечественная методика расчета перемешивающих устройств вертикальных емкостных аппаратов регламентируется нормативным документом РД 26-01-90-85. Данная методика является аналитико-эмпирической. В ней представлены формульные зависимости и номограммы для расчета гидродинамической обстановки и теплообмена для типизированных конструкций. Погрешность рекомендуемых методов расчета составляет 10-15%.

Одну из трудностей в расчете таких аппаратов представляет определение коэффициента мощности мешалки KN как функцию числа Рейнольдса. Основным недостатком классической методики расчета мощности является острая зависимость от эмпирических данных. Кроме того, даже для геометрически подобных аппаратов, при одних и тех же значениях критерия Re, разные исследователи получают и приводят разные значения критерия KN.

Открытой проблемой остается получение надежных оценок глубины перемешивания. Решение данной проблемы в научной литературе (и тем более в нормативной) отсутствует, потому что теория турбулентности – нерешенная до сих пор проблема теоретической физики.

Основные показатели перемешивания могут быть выражены через величины, характеризующие микромасштаб турбулентного переноса в аппарате с мешалкой, такие как колмогоровские длина lк и время tк. В простейшем случае, среднюю диссипацию энергии турбулентности в единице массы можно качественно оценить по формуле:

где n — частота вращения мешалки, d — ее диаметр, D и H — соответственно диаметр аппарата и высота заполнения его жидкостью, Eu - модифицированное число Эйлера, являющееся функцией модифицированного числа Рейнольдса. Поэтому актуальной и задачей является определение критерия Eu(Re).

Специфическим явлением, возникающем при перемешивании в аппаратах с мешалками, является образование центральной воронки. В результате форма "условного канала" имеет сложную форму, представленную на рис.2.а. Распределение скорости по радиусу на горизонтальных уровнях, расположенных ниже нижней точки воронки, представлено на рис.2.б.

Как видно, оценка гидродинамики в аппаратах с мешалками не является тривиальной задачей, требует глубокого понимания физики процесса. Глубокое знание теории и большой наработанный опыт практических внедрений, позволяет специалистам ООО "Химмаш-Аппарат" успешно решать подобные задачи.

Многие проблемы снимаются при использовании такого современного инструмента как математическое (компьютерное) моделирование, активно применяемое за рубежом, начиная с конца шестидесятых годов прошлого столетия. Данный инструмент позволяет кроме детального определения гидродинамических полей, достаточно точно оценивать сам процесс перемешивания. Однако его использование требует наличие высокопроизводительных компьютеров и соответствующее программное обеспечение.

Поэтому современный уровень методологии расчета гидродинамики аппаратов с мешалками предполагает использование нормативного документа РД 26-01-90-85 вместе с компьютерным моделированием. Это позволяет обеспечить глубокую проработку процессов перемешивания и улучшение качества изделия.

Для примера использования математического моделирования, на рисунках 3-5 представлен расчет модельного аппарата с лопастной мешалкой. Для расчета использовался пакет OpenFoam. Кроме получения точной гидродинамической структуры, из расчета получаются все физические параметры течения (поля давления, скоростей, концентраций компонент смеси, параметры турбулентности, силы, действующие на лопасти и т.д.)

Компания "Химмаш-Аппарат" готова к сотрудничеству с проектными институтами, машиностроительными заводами, перерабатывающими и добывающими предприятиями, в реализации собственных разработок и технических решений в области проектирования и поставки высокоэффективных технических устройств Собственные проектный и конструкторский отделы позволяют предложить готовое решение под каждую конкретную задачу, а также разработать уникальное решение в случае нестандартных ситуаций.

Приобретая аппараты с перемешивающими устройствам, смесительные элементы у ООО "Химмаш-Аппарат", наши клиенты уверены, что получат высококачественное оборудование, разработанное под их конкретные задачи, по разумным ценам с выдерживанием минимальных сроков поставки!

Каждый проект реализуется индивидуально, с учетом требований и пожеланий Заказчика, оптимизации технико-экономических и эксплуатационных показателей поставляемых единиц оборудования и всего технологического процесса в целом.

Заказать перемешивающие устройства, мешалки, смесители можно по телефонам компании ООО "Химмаш-Аппарат" (495) 956-62-31, (495) 669-93-35 или отправив письмо-запрос с техническими характеристиками на адрес info@him-apparat.ru.

к содержанию номера Версия для печати

Осень-2017

все статьи номера Журнал "Топливный рынок" содержание

Инфотек Флекс

НОВОСТИ

13.10.2017   РИТЭК применит термогазовое воздействие на баженовской свите
13.10.2017   Алекперов предсказал сохранение антироссийских санкций еще на 10 лет
13.10.2017   Нефть сегодня дорожает после существенного падения накануне
12.10.2017   Объем добычи нефти в Крыму вырос почти на 4%
12.10.2017   Гвинея предлагает России проект по геологоразведке углеводородов
12.10.2017   Нефтяные цены снижаются после трех сессий роста
12.10.2017   Госдума одобрила поправки об ужесточении ответственности за хищение денег с карт
11.10.2017   BP расширяет флот танкеров-газовозов, ориентируясь на будущее развитие СПГ-рынка
11.10.2017   Россия высоко ценит диалог с Алжиром в нефтегазовой сфере, заявил Медведев
11.10.2017   ЛУКОЙЛ протестирует цену Litasco
все новости все новости

КАЛЕНДАРЬ МЕРОПРИЯТИЙ

23.11-23.11   Санкт-Петербург
12-ая Техническая Конференция Нефтебазы и нефтяные терминалы: от современного проектирования до эффективной эксплуатации Oil Terminal 2017
Конференция
все выставки и конференции все выставки и конференции

Новости 24


НОВОСТИ ОТ РБК

РосБизнесКонсалтинг
Курсы валют:
Погода в:  
 Вход для подписчиков  
Логин: Пароль:
Забыли свой пароль?
Подписаться на журнал
Rambler's Top100

Журнал "Топливный рынок" © ИД "Топ-пресс", 2006-2017
Использование материалов сайта допускается только с письменного разрешения редакции.

Тел./Факс: (495) 791-6852 topinfo@top-r.ru