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

НОВОСТИ

13.08.2018   Каспийская "пятерка" договорилась о возможности прокладки трубопроводов в море
13.08.2018   Уровень дивидендов Зарубежнефти по итогам 2017 года вырос на 22%
13.08.2018   Залог "Роснефти" попал под арест
13.08.2018   Силуанов допустил переход на национальные валюты при торговле нефтью
13.08.2018   Китайская CNPC заменила французскую компанию Total в иранском проекте "Южный Парс 11"
10.08.2018   Санкции США заторонут переработку нефти и газа
10.08.2018   Бизнес заключают в крепкие изъятия
09.08.2018   Нефтяные котировки прибавляют после существенного падения накануне
09.08.2018   Мировую экономику ждет нефтяной шок
09.08.2018   "Роснефть" и "Интерфакс" договорились об урегулировании иска СК "Звезда" к агентству
все новости все новости

КАЛЕНДАРЬ МЕРОПРИЯТИЙ

11.08-17.08   Иркутск
ГЕОБАЙКАЛ 2018
конференция
04.09-06.09   Казань
НЕФТЬ.ГАЗ.НЕФТЕХИМИЯ
выставка
10.09-14.09   Геленджик
Геомодель 2018
Конференция
10.09-14.09   Севастополь
ЭКСПЛУАТАЦИЯ-ДОБЫЧА НЕФТИ И ГАЗА ,РЕМОНТ И БУРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН
сеинар-конференция
11.09-14.09   Ижевск
НЕФТЬ. ГАЗ. ХИМИЯ
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