Жидкостный валик
Cтраница 2
 |
Распределение жидкости в роторном аппарате. [16] |
Передача теплоты в пленке осуществляется теплопроводностью. В жидкостных валиках за счет циркуляционных токов интенсивность теплопереноса высокая, и температура жидкости в валике принимается постоянной для данного сечения аппарата. В пленке сохраняется вязкое течение, и это позволяет допустить, что большая часть энергии перемешивания диссипируется именно в пленке. Диссипация энергии является внутренним источником теплоты для пленки. [17]
Уравнение (6.72) получено для аппарата, не имеющего переливного кольца. При наличии переливного кольца толщина жидкостного валика еще слабее зависит от длины аппарата. [18]
 |
Роторный аппарат со ступенчатым корпусом.| Роторный аппарат с пустотелым барабаном. [19] |
Жидкостной валик при этом как бы растекается в прорези, и мощность, необходимая для перемещения валиков, уменьшается. Однако при сохранении постоянного значения мощности, расходуемой на привод шарнирных лопаток с прорезями, из-за уменьшения силы сопротивления среды при растекании жидкостных валиков увеличивается сила прижатия лопаток к корпусу: таким образом, наличие прорезей позволяет интенсифицировать массо - и теплоотдачу в роторном аппарате. [20]
Перед каждой лопастью в роторном аппарате образуется жидкостной валик. Мощность, затрачиваемая на перемешивание, расходуется на создание касательного усилия, возникающего в зазоре между кромкой лопасти и стенкой аппарата, и на преодоление давления, оказываемого жидкостным валиком на лопасть. Толщина лопасти обычно невелика; следовательно, мало и касательное напряжение в зазоре между лопастью и стенкой. Таким образом, практически вся мощность расходуется на перемещение жидкостных валиков. [21]
 |
Горизонтальный роторный аппарат. [22] |
Регулирование времени пребывания возможно также с помощью накладок, укрепляемых на лопастях ротора. Накладки могут иметь различную форму. Наиболее предпочтительны накладки с углом при вершине а 30 - 45, Высота накладок должна соответствовать высоте жидкостного валика. Максимальная высота накладок равна высоте ( ширине) лопастей ротора. Накладки укрепляются на стороне лопасти, направленной в сторону вращения, и выполняют следующие роли: предотвращают затекание жидкости в торцовую часть ротора в месте подачи раствора, служат для увеличения времени пребывания жидкости в аппарате, создают зону слива у выходного патрубка. [23]
Если жидкость движется от большого диаметра к малому, возникает градиент толщины пленки, имеющий противоположное направление градиенту толщины, вызванному центробежными силами. Наложение этих двух градиентов приводит к выравниванию толщины пленки по длине аппарата. По этой причине движение жидкости в конических горизонтальных аппаратах осуществляется от большого диаметра к малому. Рассмотренные закономерности больше относятся к жидкостным валикам, которые вращаются вместе с ротором. Пленка жидкости на стенке аппарата имеет вращательную скорость, несколько меньшую окружной скорости вращения ротора. [24]
Перед каждой лопастью в роторном аппарате образуется жидкостной валик. Мощность, затрачиваемая на перемешивание, расходуется на создание касательного усилия, возникающего в зазоре между кромкой лопасти и стенкой аппарата, и на преодоление давления, оказываемого жидкостным валиком на лопасть. Толщина лопасти обычно невелика; следовательно, мало и касательное напряжение в зазоре между лопастью и стенкой. Таким образом, практически вся мощность расходуется на перемещение жидкостных валиков. [25]
Для вычисления динамической скорости и, входящей в это уравнение, необходимо прежде всего выяснить источники турбулентных пульсаций в жидкости. Наиболее интенсивное перемешивание жидкости в роторном аппарате имеет место в жидкостных валиках. Именно здесь возникают и поддерживаются наибольшие турбулентные пульсации, которые проникают в пристенный слой и постепенно затухают в нем по мере удаления лопасти. [26]
Винтовая лопасть оказывает на жидкость воздействие, направленное по оси аппарата. Если направление этого воздействия совпадает с направлением движения жидкости к выходному патрубку, время пребывания жидкости уменьшается. Если направление воздействия винтовой лопасти противоположно направлению движения жидкости, время пребывания жидкости в аппарате возрастает с одновременным увеличением площади сечения жидкостных валиков. Лопасти ротора могут иметь изгиб по винтовой поверхности на всей длине ротора или только на определенном участке. Изгиб участка лопасти около выходного патрубка с осевым усилием, вызывающим торможение жидкости, позволяет удерживать жидкость от входа в сепарационную зону. [27]
Страницы: 1 2