К РАСЧЕТУ СТАТИЧЕСКИХ СМЕСИТЕЛЕЙ

Т. В. Алушкина, М. В. Клыков

Аннотация


Эффективное перемешивание жидкостей является одной из стадий многих технологий. Статические смесители для перемешивания жидкостей не имеют движущихся частей, компактны и обладают высокой надежностью. В связи с этим статические смесители получили широкое распространение в различных процессах нефтепереработки и нефтехимии при получении однородных растворов с различной концентрацией компонентов. Для разработки конструкций смесителей требуется методика расчета и моделирования. В работе представлена диффузионная модель перемешивания жидкостей в статических смесителях насадочного типа.При смешении в блоках насадки статического смесителя частицы компонентов совершают разнонаправленное движение подобно броуновскому как в горизонтальном направлении, так и по оси статического смесителя. В работе исследовалось поперечное перемешивание компонентов в блоках насадки статического смесителя для случая расположения точек подачи одного из компонентов в поперечном сечении статического смесителя по квадратной и по треугольной сеткам. Для нахождения концентрации компонента в произвольной точке с координатами x, y было получено аналитическое решение изотропной диффузионной модели турбулентной диффузии жидкости при одноточечной и многоточечной подаче компонента и неограниченной диффузии жидкости из каждой точки орошения. Определение коэффициента турбулентной диффузии в статическом смесителе осуществлялось при подаче перемешиваемого компонента (индикатора) по оси смесителя. Установлено, что равномерность перемешивания компонентов в статическом смесителе возрастает при многоточечной подаче одного из компонентов по сечению статического смесителя. Найдено оптимальное расположение точек орошения по сечению статического смесителя с изотропной насадкой. Разработана методика исследования коэффициента турбулентной диффузии перемешиваемой среды в насадках статического смесителя.

Ключевые слова


статический смеситель;диффузия;концентрация;перемешивание;насадка;static mixer;diffusion;concentration;mixing;nozzle;

Полный текст:

PDF

Литература


Ghanem A., Lemenand T., Della Valle D., Peerhossaini H. Static Mixers: Mechanisms, Applications, and Characterization Methods – A Review // Chemical Engineering Research and Design. 2014. Vol. 92. No. 2. P. 205-228.

Häfeli R., Rüegg O., Altheimer M., Rudolf von Rohr P. Investigation of Emulsification in Static Mixers by Optical Measurement Techniques Using Refractive Index Matching // Chemical Engineering Science. 2016. Vol. 143. P. 86-98.

Khac Tien N., Streiff F., Flaschel E., Renken A. Motionless Mixers for the Design of Multitubular Polymerization Reactors // Chem. End. Technol. 1990. Vol. 13. P. 214-220.

Николаев Е.А. Статические и динамические смесители для компаундирования нефтепродуктов // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2011. № 3. С. 29-34. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_16399213_78723275.pdf (дата обращения: 04.06.2018).

Thakur R.K., Vial C.H., Djelveh G., Nigam K.D.P., Nauman E.B. Static Mixers in the Process Industries – a Review // Chemical Engineering Research and Design. 2003. Vol. 81. No. 7. P. 787-826.

Барабаш В.М., Бегичев В.И., Белевицкая М.А., Смирнов Н.Н. Проблемы и тенденции развития теории и практики перемешивания жидких сред // Теоретические основы химической технологии. 2007. Т. 41. № 2. С.140-147.

Клыков М.В., Свинухов А.Г.Растекание жидкости в слое сетчатой насадки // Химия и технология топлив и масел. 1978. № 7. С. 40-42.

Клыков М.В., Алушкина Т.В., Кулушев И.З. Орошение аппаратов с насыпными насадками // Нефтегазопереработка – 2015: матер. Междунар. науч.-практ. конф. Уфа: ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ», 2015. С. 167-169.

Tausher W., Mathys P. Paper presented at the first European Conference of Mixing and Centrifugal Separation, Cambridge, England, September 9-11, 1974.

А.с. 1542597 СССР, МПК B 01 F 5/06. Статический смеситель / М.В. Клыков, Р.И. Насибуллин, В.И. Борзенко (СССР). 4428243/31-26, Заявлено 18.05.1988; Опубл. 15.10.1989, Бюл. 6.

Лаптев А.Г., Фарахов Т.М., Дударовская О.Г. Сравнительная оценка энергоэффективности статических насадочных проточных смесителей // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2016. № 1. С. 68-83. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_26082834_85952279.pdf (дата обращения: 05.06.2018).

Чаусов Ф.Ф. Отечественные статические смесители для непрерывного перемешивания жидкостей // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2009. № 3. С. 11-14.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2018-5-93-108

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.