Уточнений розрахунок - Автоматизація технологічного процесу полімерізації вінілхлориду

Приймемо динамічну в'язкість і густину реакційного середовища по кінцевій концентрації полімера в апараті.

При заданому часі гомогенізації частота обертання перемішуючого пристрою визначається з умови отримання необхідного коефіцієнту теплопередачі.

Визначаємо об'єм полімеризатора.

,

де - кількість полімеризаторів в каскаді.

м.

Внутрішній діаметр апарату:

;

м.

Вибираємо внутрішній діаметр апарату 1.6 м. Діаметр мішалки () знаходимо по РТМ 37-68 "Перемешивающие устройства механические. Выбор мешалок для перемешивания высоковязких и неньютоновских сред". Таким чином м.

Поверхня теплообміну полімеризатора приймається конструктивно:

м2.

Визначимо тепловий потік, який відводиться через теплопередаючі поверхі:

;

Вт.

Коефіцієнт теплопередачі необхідний для відводу тепла реакції визначається:

;

Вт/(м-°С).

Обчислимо частоту обертання перемішуючого пристрою:

,

де - швидкість гомогенізації, , с. Тоді

об/с.

Визначаєм критерій Рейнольдса за формулою:

,

де - динамічна в'язкість реакційного середовища, Па-с.

.

Обчислюємо критерій Прандтля:

,

де - коефіцієнт теплопровідності реакційного середовища, Вт/(м-°С)

.

Обчислюємо критерій Нусельта. Оскільки 2-103 < < 104,

,

де =2.2 при.

.

Тепер визначимо коефіцієнт тепловіддачі від холодоагента до експлуатаційної поверхні

,

де - коефіцієнт теплопровідності холодоагенту при °С.

.

Визначаєм потужність, яка витрачається на перемішування:

,

де - критерій Ейлера, визначаємо по РТМ 37-68 в залежності від

.

Вт.

По отриманих результатах розрахунків вибираємо:

    - полімеризатор об'ємом 12 м3; - внутрішній діаметр - 1.6 м; - зовнішній діаметр - 1.9 м; - поверхня теплообміну - 32 м2; - лопасна мішалка діаметром 1.12 м; - число обертів - 28 об/с; - двигун потужністю - 4.4 кВт з числом обертів 1440 об/хв.

Розрахунок реактора зроблено також на ЕОМ. Програма розрахунку приведена в додатку А.5.

Похожие статьи




Уточнений розрахунок - Автоматизація технологічного процесу полімерізації вінілхлориду

Предыдущая | Следующая