Chương 5 khuay chat long

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
KHOA HOÁ HỌC VÀ CNTP

QÚA TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠ HỌC

CHƯƠNG 5: KHUẤY

GV: ThS. Nguyễn Quốc Hải


1. KHÁI NIỆM

Khuấy chất lỏng là cung cấp năng lượng để tạo môôt
dòng chảy thích hợp trong thiết bị nhằm đáp ứng các
mục tiêu:
-Thực hiêôn các quá trình thủy cơ: tạo huyền phù, nhũ
tương, hòa tan, đồng hóa…
-Thực hiêôn các quá trình truyền nhiêôt, truyền khối
-Thúc hiêôn các quá trình hóa học…


2. ĐĂĂC TRƯNG QUÁ TRÌNH KHUẤY
 Cường đôô khuấy
 Năng lượng tiêu hao
Các yếu tố đánh giá quá trình khuấy trôôn:
 Loại cánh khuấy
 Thời gian khuấy
 Công suất khuấy
 Số vòng quay của cánh khuấy

3. NGUYÊN TẮC CẤU TẠO THIẾT BỊ KHUẤY


4. CẤU TẠO CÁNH KHUẤY, QUỸ ĐẠO CHUYỂN
ĐỘNG LƯU CHẤT TRONG BỂ KHUẤY VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP GẮN CÁNH KHUẤY.
4.1.Cánh khuấy mái chèo


4.2.Cánh khuấy chong chóng – chân vịt


4.3.Cánh khuấy turbin


4.4.Cánh khuấy đặc biệt


4.5.Phương pháp gắn cánh khuấy vào bình
 Tùy theo vị trí hoặc yêu cầu công nghệ mà có những
phương pháp sau đây:
a) Trục khuấy song song trục bình
b) Trục khuấy tạo một góc α với trục bình
c) Trục khuấy vuông góc với trục bình
d) Khi chiều cao bình gấp ba lần đường kính bình thì lắp
nhiều tần cánh khuấy
e) Khi trong bình có gắn tấm ngăn (tấm chặn – vật cản)

So sánh hai trường hợp khi bình chứa có tấm ngăn và không


5. CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG
747.N
 Bán kính hoạt đôông: R hd = a.0,15.
;m
0,0021µ

N – Công suất khuấy, KW
μ- độ nhớt động lực học chất lỏng, cP
a- hệ số đặc trưng tổn thất do ma sát (phụ
thuộc loại cánh khuấy)


5. CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG
 Cường độ khuấy:

Hiệu suất khuấy:
Chuẩn số Reynols khuấy:

η=

Vr .ρ r
V.ρ + Vr ρ r

.100 ;%

ρ h .n.d 2k n.d 2k
Re k =

=
µ
υ


Công suất khuấy
Tính công suất khuấy theo ma sát

N = K N .ρ h .n 3d 5k ; W
Trong đó

KN: chuẩn số công suất, tìm bằng thực nghiệm

KN =

m
A. Re k

A, m : là hằng số và số mũ tìm bằng thực nghiệm tra bảng.


Tính chuẩn số công suất (KN) theo pt chuẩn số


Sau khi tính công suất khuấy là tính công suất động cơ:
N dc

N
= .K d ; W
η

Kd = (1,1 ÷ 1,4): hệ số dự phòng
η = (0,6 ÷ 0,7): hiệu suất khuấy

4.3. Xác định số vòng quay của cánh khuấy
20.v th v
n=
;
s
dk


6. CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ QUÁ TRÌNH KHUẤY
6.1. Hàm phân bố thời gian
Trong quá trình khuấy, khi vận tốc tăng thì thời gian khuấy
giảm, nó được biểu thị bằng mối quan hệ
2
D

Ck .G
t=
n

,s

Ck = const , phụ thuộc vào bản chất cánh khuấy
Đồng dạng hình học:

GD

D
=
dk


Thường số vòng quay được xác định bằng thực nghiệm theo:


Bài 1. Chế tạo huyền phù bằng cách trộn CaCO3 có khối lượng riêng ρ = 2710 kg/m3
vào trong nước có khối lượng riêng ρ = 1000 kg/m3 và độ nhớt động lực µ = 1cP bằng
thiết bị khuấy hình trụ D=0,6m, tỷ số chứa β = 0,8. Dùng loại cánh khuấy mái chèo d k
= 0,2m, số vòng quay n = 132v/phút, bình khuấy không gắn tấm ngăn, biết nồng độ thể
tích pha rắn x = 4%. Quá trình khuấy gián đoạn, năng suất G = 180 kg/mẻ.
1. Khối lượng riêng của huyền phù ρh, kg/m3.
1. Chiều cao huyền phù có trong thùng Hh, m.
2. Chiều cao thùng khuấy Ht , m
3.

Tính độ cao cánh khuấy hk, m. Biết độ ngập 3/5 huyền phù

4.

Công suất khuấy N, W.

5.

Công suất động cơ Nđc. Biết Kd = 1,4 và η = 80%

6.

Tính thời gian khuấy một mẻ t, giờ. Biết hằng số khuấy Ck =35.