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

Весна-2018

все статьи номера Журнал "Топливный рынок" содержание

Инфотек Флекс

НОВОСТИ

19.04.2018   "Жестко, как никто": Трамп рассказал о своем отношении к России
19.04.2018   Высокотехнологичное оборудование Института нефтехимпереработки Республики Башкортостан не будут приватизировать. Размер создаваемого уставного капитала уменьшен втрое
19.04.2018   Минприроды хочет стимулировать компании к разведке новых месторождений
19.04.2018   Эксперт увидел потенциал роста поставок российского оборудования для НПЗ
19.04.2018   Нефть продолжает подъем
18.04.2018   Россия и Иран могут на пять лет продлить соглашение о поставках нефти
18.04.2018   Schlumberger хочет купить 24% российской Eurasia Drilling. Эксперты считают, что теперь сделка получит разрешение антимонопольной службы
18.04.2018   "Total" заинтересовалась альтернативной энергетикой в Казахстане
18.04.2018   Цены на нефть продолжают расти
17.04.2018   Японская Marubeni войдет в проект НОВАТЭКа
все новости все новости

КАЛЕНДАРЬ МЕРОПРИЯТИЙ

23.04-26.04    г. Москва
Международная молодежная научная конференция "Нефть и газ - 2018"
конференция
23.04-26.04   Баку, Азербайджан
III МЕЖДУНАРОДНЫЙ ФОРУМ SOCAR "DOWNSTREAM КАСПИЙ И ЦЕНТРАЛЬНАЯ АЗИЯ – ТОРГОВЛЯ, ЛОГИСТИКА, НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА"
18.05    г. Москва
XV Международная Конференция "Освоение шельфа России и СНГ-2018"
конференция
22.05-24.05    г. Москва
6-я ежегодная конференция "Базовые масла и смазочные материалы СНГ"
конференция
29.05-01.06   Баку Экспо Центр
"НЕФТЬ И ГАЗ КАСПИЯ" / CASPIAN OIL & GAS 2018
выставка
все выставки и конференции все выставки и конференции

Курсы валют ЦБ РФ
Дата:00:0000:00
Курс доллара0.000.00
Курс евро0.000.00
Курс фунта0.000.00
Курс тенге0.000.00
 Вход для подписчиков  
Логин: Пароль:
Забыли свой пароль?
Подписаться на журнал
Rambler's Top100

Журнал "Топливный рынок" © ИД "Топ-пресс", 2006-2018
Использование материалов сайта допускается только с письменного разрешения редакции.

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