ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Θ ΕΜ Α : ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ m ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΒΑΣΙΛΕΙΑΔΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΧΗΜΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ : ΜΟΥΡΙΚΗΣ ΑΝΤΩΝΗΣ ΧΑΣΙΩΤΟΥ ΒΑΣΙΛΙΚΗ ΜΑΙΟΣ 2000 ΚΑΒΑΛΑ
K - - -J '^5 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ : ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΒΑΣΙΛΕΙΑΔΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΧΗΜΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ : ΜΟΥΡΙΚΗΣ ΑΝΤΩΝΗΣ ΧΑΣΙΩΤΟΥ ΒΑΣΙΛΙΚΗ ΜΑΙΟΣ 2000 ΚΑΒΑΛΑ
Αφιερώνεται στους γονείς μας, ως ελάχιστη αναγνώριση της οικονομικής και ηθικής υποστήριξής το υ ς.
ΠΡΟΛΟΓΟΣ To αντικείμενο της εργασίας είναι να αναλύσουμε το σύστημα ανάδευσης σε πρότυπο αναδευτήρα. Η εργασία αυτή είναι η πρώτη πειραματική μελέτη, πάνω στο αντικείμενο της ανάδευσης, που πραγματοποιήθηκε στο Τμήμα Τεχνολογίας Πετρελαίου. Ήμασταν οι πρώτοι που ασχοληθήκαμε με αυτό το θέμα και γι αυτό το λόγο οι μετρήσεις που πήραμε ήταν οι δυνατές καλύτερες. Η πειραματική συσκευή είχε ελλείψεις με αποτέλεσμα να παραλείπουμε ουσιώδη σχέσεις που περιγράφονται στην θεωρία. Αυτή η πτυχιακή εργασία θα χρησιμοποιηθεί ως εγχειρίδιο σε εργαστήρια με το ίδιο αντικείμενο και ακόμη μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως εγχειρίδιο για διάφορα συστήματα ανάμειξης. Από τη θέση αυτή, ευχαριστούμε θερμά όλους όσους βοήθησαν στην εργασία αυτή και κυρίως τον εισηγητή του θέματος κ. Βασιλειάδη Κωνσταντίνο για την πολύτιμη βοήθεια, χρόνο και κατανόηση που πρόσψερε σε όλη τη διάρκεια της εκπόνησης αυτής της εργασίας. Ευχαριστούμε το Χημείο της ΕΚΟ Σκαραμαγκά για το διάγραμμα που μας παραχώρησε για την εύρεση του κινηματικού ιξώδους του λαδιού στη θερμοκρασία του πειράματος. Ευχαριστούμε το Χημείο Διυλιστηρίου της ΕΚΟ Θεσσαλονίκης για την παραχώρηση των συσκευών μέτρησης του ιξώδους και της πυκνότητας του λαδιού.
ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ I. Θ ΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΜΕΙΞΗ... 1 1.1 Γενικά για την ανάμειξη... 1 1.2 Ο βασικός ρόλος της ανάμειξης σε μια βιομηχανία...1 2. ΠΡΟΩΘΗΤΗΡΕΣ... 3 2.1 Επιλογή προωθητήρων... 3 2.2 Τύποι προωθητήρων... 5 2.2.1 Προωθητήρες με υψηλή ταχύτητα και μικρή λεπίδα... 5 2.2.2 Προωθητήρες με μικρή ταχύτητα και μεγάλη λεπίδα...6 2.3 Άλλοι προωθητήρες... 10 2.4 Μηχανολογικά στοιχεία προωθητήρων...10 2.4.1 Προπέλα... 10 2.4.2 Ανοιχτή τουρμπίνα : Ακτινική και Αξονική... 11 2.4.3 Paddle... 11 2.5 Θέση προωθητήρα...12 3. ΡΟΗ... 14 3.1 Γενικά για την ροή... 14 3.2 Τύποι ροής... 14 3.3 Θραύστες ρευμάτων (Baffles)... 18 4. ΟΙ ΑΔΙΑΣΤΑΤΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΑΝΑΜΕΙΞΗΣ... 21 4.1 Ισχύς...22 4.1.1 Εξίσωση ισχύος...23 4.1.2 Καμπύλες ισχύος...25 5. ΜΕΓΕΘΥΝΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ...30 6. ΑΝΑΜΕΙΞΗ...33 7. ΧΡΗΣΕΙΣ...34 7.1 Ανάμειξη πριν και κατά την διάρκεια κάθε αντίδρασης... 34
7.2 Βασικός εξοπλισμός στις δεξαμενές... 34 7.3 Τελικό στάδιο δημιουργίας των βενζινών και των λιπαντικών..,.... 34 η ΠΕΙΡΑΜ ΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΣΥΣΚΕΥΗΣ... 36 1.1 Ανάλυση πρότυπου συστήματος... 36 1.2 Περιγραφή της πειραματικής συσκευής......37 2. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ... 42 3. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ...45 3.1 Σύστημα με νερό...45 3.1.1 Σύστημα με ύψος υγρού 292 πιτη, με προωθητήρα τριών λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles)...47 3.1.2 Σύστημα με ύψος υγρού 292 πιπι, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles)...48 3.1.3 Σύστημα με ύψος υγρού 292 πιπι, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles)... 49 3.1.4 Σύστημα με ύψος υγρού 146 πιπι, με προωθητήρα τριών λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles)... 51 3.1.5 Σύστημα με ύψος υγρού 146 πιπι, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles)...52 3.1.6 Σύστημα με ύψος υγρού 146 πιπι, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles)... 53 3.1.7 Σύστημα με ύψος υγρού 292 πιπι, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles)... 60 3.1.8 Σύστημα με ύψος υγρού 292 πιπι, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles)...61 3.1.9 Σύστημα με ύψος υγρού 292 πιπι, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles)...62 3.1.10 Σύστημα με ύψος υγρού 146 πιπι, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles)...64
3.1.11 Σύστημα με ύψος υγρού 146 mm, με ττροωθητήρα οχτώ λεπίδων, τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles)... 65 3.1.12 Σύστημα με ύψος υγρού 146 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles)... 66 3.2 Σύστημα με λάδι... 74 3.2.1 Σύστημα με ύψος υγρού 219mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles)...75 3.2.2 Σύστημα με ύψος υγρού 219mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles)... 76 3.2.3 Σύστημα με ύψος υγρού 219mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles)... 77 3.2.4 Σύστημα με ύψος υγρού 219mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles)...79 3.2.5 Σύστημα με ύψος υγρού 219 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles)... 80 3.2.6 Σύστημα με ύψος υγρού 219mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles)... 81 ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ I. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΜΕΙΞΗ 1.1 Γενικά για την ανάμειξη Ο Quilen όρισε την ανάμειξη σαν το ανακάτεμα δύο ή περισσοτέρων διαφορετικών ποσοτήτων ενός υλικού που έχει σαν αποτέλεσμα την επίτευξη ενός τελικού προϊόντος με επιθυμητό επίπεδο ομοιομορφίας, είτε φυσικής είτε χημικής Ο μηχανισμός της ανάμειξης περιλαμβάνει την ανάμειξη υγρού με υγρό, υγρού με αέριο ή στερεού με υγρό. Η ανάμειξη επιτυγχάνεται με την περιστροφική δράση ενός προωθητήρα μέσα σ ένα ρευστό. Η δράση αυτή ανακινεί το ρευστό δημιουργώντας ρεύματα Eddy τα οποία κινούνται διαμέσου του σώματος του συστήματος.τα ρεύματα Eddy δημιουργούν περιοχές στάσιμες ή αργά κινούμενες στο υγρό που έχουν σαν αποτέλεσμα την ομοιογενή ανάμειξη μέσω μεταφοράς της ορμής. Καθώς το ιξώδες του υγρού αυξάνεται, η διαδικασία της ανάμειξης γίνεται δυσκολότερη καθώς μία αντίθετη δύναμη, επιβραδύνει τα ρεύματα Eddy και τα περιορίζει κοντά στην περιοχή του περιστρεφόμενου προωθητήρα. Για να ορίσουμε πλήρως την κατάσταση του τελικού προϊόντος δεν απαιτείται μόνο η ανάμειξη των παραπάνω φάσεων αλλά είναι απαραίτητο να ορίσουμε και το βαθμό της ανάμειξης. 1.2. Ο βασικός ρόλος της ανάμειξης σε μια βιομηχανία. Η ανάμειξη των ρευστών είναι απαραίτητη σε πολλές χημικές διεργασίες και αποτελεί βασικό στάδιο σε πάρα πολλές βιομηχανίες. Μια βιομηχανική μονάδα μπορεί να ξεκινάει ή να τελειώνει την παραγωγή της με το στάδιο της ανάμειξης. Επίσης υπάρχουν και μονάδες στις οποίες το στάδιο της ανάμειξης μπορεί να είναι ενδιάμεσο στάδιο της παραγωγής.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ Η ανάμειξη είναι απαραίτητη σε μια βιομηχανική μονάδα ; α) για να επιτευχθεί η καλύτερη επαφή των σωμάτων και να γίνει η χημική αντίδραση. β) για να παραχθεί ένα προϊόν που να έχει τις επιθυμητές ιδιότητες χρησιμοποιώντας τις κατάλληλες αναλογίες των συστατικών της ανάμειξης.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 2. ΠΡΟΩΘΗΤΗΡΕΣ 2.1. Επιλογή προωθητήρων Ορισμένες διαδικασίες ανάμειξης απαιτούν μεγάλο όγκο ή μεγάλη ροή ή μεγάλο υδροστατικό ύψος ή μεγάλη ανακίνηση ώστε οι προωθητήρες να έχουν την επιθυμητή απόδοση. Πολλές, χρησιμοποιούν συνδυασμό των δύο παραπάνω. Μερικές διαδικασίες κατανεμημένες από το μεγαλύτερο στο μικρότερο απαιτούμενο αναμείξιμο όγκο, είναι : ανάμειξη, μεταφορά θερμότητας, διύλιση ρευστών, διάχυση υγρού-υγρού. Διάφορα είδη προωθητήρων που συνήθως χρησιμοποιούνται για την ανάμειξη αναφερόμενα από το μεγαλύτερο στο μικρότερο απαιτούμενο αναμείξιμο όγκο είναι: τουρμπίνες, προπέλες κ.α. Έχει παρατηρηθεί πως αν χρησιμοποιήσουμε λάθος προωθητήρα είναι δυνατόν να σπαταλήσουμε αρκετή από την εισερχόμενη ενέργεια. Οι πίνακες 2-1 και 2-2 είναι χρήσιμοι σαν οδηγοί για μια γενική επιλογή των προωθητήρων ανάμειξης και των σχετικών δοχείων. Προσοχή όμως οι εξισώσεις για το σχήμα του πίνακα 2-2, έχουν εφαρμογή μόνο για προωθητήρες τύπου τουρμπίνας. Ο πίνακας 2-1, μας δείχνει το είδος του προωθητήρα που μπορεί να αναμείξει ρευστό με ιξώδες που κυμαίνεται στα αντίστοιχα όρια για συνεχή και ασυνεχή διεργασία. Ως παράδειγμα μπορούμε να αναφέρουμε τις τουρμπίνες που μπορούν να αναμείξουν ρευστό με ιξώδες που κυμαίνεται από 10 έως 10^ c.p. για ασυνεχή διεργασία και από 10 έως λίγο παραπάνω από 10^ c.p. για συνεχή διεργασία. Ο πίνακας 2-2 μας δείχνει για διάφορες διεργασίες τον κατάλληλο προωθητήρα που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ώστε να έχουμε την επιθυμητή απόδοση. Ως παράδειγμα μπορούμε να αναφέρουμε τη διεργασία της ανάμειξης. Σε αυτήν, η καλύτερη απόδοση επιτυγχάνεται με προωθητήρα τύπου προπέλας.
ΙΥΙΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΙΗΙ ΙΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 2.2. Τύποι προωθητήρων Γενικά οι προωθητήρες μπορούν να χωριστούν στους δύο παρακάτω τύπους: 1. Προωθητήρες με μικρό εμβαδό λεπίδας οι οποίοι περιστρέφονται σε υψηλές ταχύτητες. Στον τύπο αυτό ανήκουν οι τουρμπίνες και οι προπέλες. 2. Προωθητήρες με μεγάλο εμβαδό λεπίδας που περιστρέφονται σε χαμηλές ταχύτητες. Στον τύπο αυτό ανήκουν οι άγκυρες, τα πέδιλα και τα σπειροειδή. Ο δεύτερος τύπος είναι πιο αποτελεσματικός από τον πρώτο για την ανάμειξη υγρών με μεγάλο ιξώδες. Παρακάτω αναφέρουμε τα χαρακτηριστικά των τύπων αυτών. 2.2.1 Προωθητήρες με υψηλή ταχύτητα και μικρή λεπίδα Οι προωθητήρες με υψηλή ταχύτητα και μικρή λεπίδα χρησιμοποιούνται για να αναμίξουμε υγρά χαμηλής προς μεσαίας ρευστότητας. Δύο από τους πιο συνηθισμένους τύπους είναι η εξαπτέρυγη επίπεδη τουρμπίνα και η ναυτική προπέλα, όπως βλέπουμε στα σχήματα 2-1 και 2-2, αντίστοιχα. Οι επίπεδες τουρμπίνες που χρησιμοποιούνται για να αναμίξουμε υγρά σε δοχεία με θράυστες ρευμάτων (baffles), παράγουν ακτινική ροή η οποία αρχικά είναι κάθετη στον τοίχο του δοχείου όπως φαίνεται στο σχήμα 2-3. Αντίθετα, οι ναυτικές προπέλες που χρησιμοποιούνται για ανάμειξη υγρών σε δοχεία με θράυστες ρευμάτων (baffles), παράγουν αξονική ροή η οποία είναι αρχικά παράλληλη στον τοίχο του δοχείου, όπως φαίνεται στο σχήμα 2-4. Οι ναυτικές προπέλες και οι επίπεδες τουρμπίνες είναι κατάλληλες για να αναμείξουμε υγρά με δυναμικό ιξώδες 10 και 50 N-s/πι^, αντίστοιχα. Εάν οι προωθητήρες τύπου τουρμπίνας ή ναυτικής προπέλας χρησιμοποιούνται για ανάμειξη υγρών σχετικά χαμηλού ιξώδους σε δοχεία χωρίς θραύστες ρευμάτων, αναπτύσσεται στροβιλισμός. Σ αυτή την περίπτωση το επίπεδο του υγρού
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ πέφτει στην περιοχή του άξονα του προωθητήρα. Ο στροβιλισμός αυξάνεται με τις στροφές Ν. Καθώς το ιξώδες του υγρού αυξάνεται, η ανάγκη να χρησιμοποιήσουμε θραύστες ρευμάτων που μειώνουν το στροβιλισμό, ελαττώνεται. 2.2.2 Προωθητήρες με μικρή ταχύτητα και μεγάλη λεπίδα Οι προωθητήρες μικρής ταχύτητας και μεγάλης λεπίδας περιλαμβάνουν άγκυρες, πέδιλα και σπειροειδείς έλικες. Αυτοί χρησιμοποιούνται για να αναμίξουμε υγρά σχετικά υψηλού ιξώδους και αποτελούνται από λεπίδες μεγάλου εμβαδού για να προκαλούν κίνηση στο υγρό μέσα στο δοχείο. Ένας προωθητήρας τύπου άγκυρας φαίνεται στο σχήμα 2-5. Οι άγκυρες έχουν χρησιμοποιηθεί επιτυχώς για ανάμειξη υγρών με δυναμικό ιξώδες IOONs/πι^. Ένας άλλος τύπος προωθητήρα είναι οι σπειροειδείς έλικες. Λειτουργούν με το να αντλούν υγρό από τον πάτο του δοχείου στην επιφάνεια. Ένας περιστρεφόμενος σπειροειδής έλικας τοποθετημένος κάθετα στο κέντρο ενός κυλινδρικού δοχείου χωρίς θραύστες ρευμάτων παράγει μία ήπια δύνη στο υγρό. Εφόσον η ταχύτητα του υγρού μειώνεται κοντά στον τοίχο του δοχείου, το υγρό σ' αυτό το σημείο είναι σχεδόν ακίνητο. Στην περίπτωση που οι θραύστες ρευμάτων βρίσκονται μακριά από τον τοίχο του δοχείου δημιουργούν στροβιλώδη ροή. Το μοντέλο ροής σε ένα σύστημα με θραύστες ρευμάτων σπειροειδούς βίδας φαίνεται στο σχήμα 2-6. Οι θραύστες ρευμάτων δεν είναι απαραίτητοι όταν ο σπειροειδής έλικας είναι τοποθετημένος σε θέση πέρα από το κέντρο, αφού σ αυτή την περίπτωση δε δημιουργείται στροβιλισμός. Παρόλα αυτά, οι μη κεντρικοί σπειροειδείς έλικες απαιτούν περισσότερη ισχύ για να παράγουν ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα ανάμειξης.
ΙΥΙΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΙΗΙ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΙΗΧ ΙΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 2.3 Άλλοι προωθητήρες Σε μερικές περιπτώσεις μπορεί να έχουμε περισσότερους από έναν προωθητήρες στον άξονα. Η χρήση των διπλών προωθητήρων σ έναν άξονα μπορεί να είναι χρήσιμη όταν οι φυσικές ιδιότητες του ρευστού και τα χαρακτηριστικά του συστήματος το επιβάλλουν, δηλαδή εξαρτάται από το ιξώδες του υγρού και από την κατάλληλη διάμετρο και ύψος του δοχείου. Γενικά αυτοί οι προωθητήρες ενδείκνυται για ρευστά με ιξώδες 45 cst και παραπάνω. 2.4 Μηχανολογικά στοιχεία προωθητήρων Παρακάτω αναφέρονται τα μηχανολογικά στοιχεία τριών προωθητήρων. Οι προωθητήρες με τη μεγαλύτερη εφαρμογή είναι η προπέλα τριών λεπίδων, η τουρμπίνα επίπεδης λεπίδας, λεπίδας και το paddle. 2.4.1 Προπέλα 1. Λειτουργεί σε μεγάλο εύρος ταχυτήτων 2. Πολύ καλή ανακίνηση σε υψηλή ταχύτητα. 3. Σε χαμηλή ταχύτητα δεν καταστρέφεται εύκολα. 4. Οικονομικό από πλευράς κατανάλωσης ισχύος. 5. Γενικά καθαρίζεται μόνο του. 6. Κόστος : μέτριο. Τα ενδεδειγμένα μεγέθη ταχύτητας μπορούν να χωριστούν ως εξής : υψηλή ταχύτητα, 1750 στροφές/λεπτό : για ρευστά χαμηλής ρευστότητας, όπως το νερό.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ μέτρια ταχύτητα, 1150 στροφές/λεπτό : για ρευστά μέτριας ρευστότητας, όπως τα ελαφρά syrups και βερνίκια. χαμηλή ταχύτητα, 420 στροφές/λεπτό : για ρευστά υψηλής ρευστότητας όπως είναι τα έλαια, χρώματα, ή για απαλά κρύσταλλα ή συνθετικά μίγματα. 2.4.2 Ανοικτή τουρμπίνα : Ακτινική και Αξονική 1. Σε λογικές ταχύτητες δεν καταστρέφεται εύκολα. 2. Αποτελεσματική σε συστήματα υψηλής ρευστότητας. 3. Γενικά απαιτεί πιο αργές ταχύτητες περιστροφής απ ότι η προπέλα. 4. Κόστος : χαμηλό. 2.4.3 Paddle 1. Το ρευστό κυκλοφορεί ακτινικά, αλλά δεν έχει κάθετη κυκλοφορία εκτός αν χρησιμοποιηθούν θραύστες ρευμάτων (baffles). 2. Καλύπτει μεγάλες διακυμάνσεις ρευστότητας. 3. Δεν καταστρέφεται εύκολα όταν είναι σε λειτουργία. 4. Δε λερώνεται εύκολα. 5. Κόστος : σχετικά χαμηλό.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 2.5 Θέση προωθητήρα Εάν η προπέλα βρίσκεται σχετικά κοντά στον πυθμένα του δοχείου, η ροή γίνεται ακτινική όπως αυτή της τουρμπίνας με επίπεδη λεπίδα. Σε ένα σύστημα με κατάλληλους θραύστες ρευμάτων (baffles) η ροή της προπέλας είναι αξονική. Όταν και η δυναμική ομοιότητα επιτευχθεί τα συστήματα είναι όμοια. Για μια πρώτη προσέγγιση, η τοποθέτηση του προωθητήρα στο 1/6 του ύψους του υγρού από τον πυθμένα είναι καλή. Οι προωθητήρες που έχουν την είσοδο από τα πλάγια (συνήθως προπέλες) όπως φαίνεται στο σχήμα 2-7 τοποθετούνται 18 με 24 ίντσες πάνω από τον πυθμένα του δοχείου με τον άξονα οριζόντια και με γωνία 10 με ένα κάθετο επίπεδο διαμέσου του κεντρικού άξονα του δοχείου. Αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται άνω των 500 ο.ρ. Για υγρά από 500 έως 5000 ο.ρ., ο προωθητήρα συνήθως μπαίνει από την κορυφή. Σε συστήματα διάχυσης αερίου η είσοδος του αερίου πρέπει να είναι ακριβώς κάτω από την είσοδο του προωθητήρα, ή σε ένα κυκλικό πρότυπο στην περιφέρεια του προωθητήρα. Για να επιτύχουμε ομοιόμορφη αιώρηση στερεών σωματιδίων από τον πυθμένα, θα πρέπει οι προς τα πάνω ταχύτητες των καναλιών του ρευστού σ όλες τις περιοχές του δοχείου να ξεπεράσουν την τελική ταχύτητα καθίζησης των σωματιδίων. Για στερεά που επιπλέουν ή που προστίθενται από την κορυφή, μια δύνη βοηθάει να πάει το υλικό προς τον προωθητήρα. Συνήθως το υλικό πηγαίνει στον προωθητήρα με τη βοήθεια μιας σωλήνωσης. Οι ομοιόμορφες αιωρήσεις είναι δύσκολο να διατηρηθούν όταν το ύψος του υγρού στο δοχείο είναι αρκετά μεγαλύτερο από τη διάμετρο του δοχείου. Ο προωθητήρας τοποθετείται στο 1/6 του βάθους του υγρού από τον πυθμένα.
ΙΥΙΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΙΗΣ ΖΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ ρ: Λης'ε ' 7 C.10
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ Η 3. ΡΟΗ 3.1 Γενικά για τη ροή Ο ρυθμός ροής ορίζεται ως η ποσότητα του ρευστού που κινείται αξονικά ή ακτινικά μακριά απ τον προωθητήρα στην επιφάνεια ή στην περιφέρεια της περιστροφής. Αυτός ο ρυθμός ροής δε μετριέται σχεδόν ποτέ, αλλά η σχετική του συγγένεια με το υδροστατικό ύψος χαρακτηρίζει το σύστημα. Ο ρυθμός ροής Q, είναι συνήθως διαθέσιμος από τον κατασκευαστή για ένα δεδομένο προωθητήρα, Q = K j N D ^ (3.1) Q = ο ρυθμός ροής απ τον προωθητήρα, m /sec. Ν = ο αριθμός των στροφών, στρ / sec. D = η διάμετρος του προωθητήρα, m Κι = η σταθερά αντιστοιχίας, συναρτήσει του σχήματος του προωθητήρα. Κι= 0,40 για προωθητήρα τριών λεπίδων σε νερό, 3.2. Τύποι ροής Ο τύπος της κίνησης του ρευστού έχει σχέση με το ρευστό, με τον προωθητήρα, με τη διαμόρφωση του δοχείου και με τη θέση του προωθητήρα στο σύστημα σε σχέση με τα τοιχώματα του δοχείου και/ή του πυθμένα. Οι τύποι που φαίνονται στα σχήματα 2-8 μας δείχνουν ότι σχεδόν κάθε τύπος ροής μπορεί να προσδιοριστεί δεδομένου ότι ο συγκεκριμένος προωθητήρα βρίσκεται στη σωστή θέση.
ΙΥΙΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΙΗ1 ΙΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ, Unless bquid Denstty IS Gftotly Oif.'erent x
ΙΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΙ ΙΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ :ι Σχήμα 2-8Κ Feed Pipe for Liquids Heovier!n Feed Pjpi for Gcs or Liquics
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ Η χρήση των θραυστών ρευμάτων (baffles) στην κάθετη πλευρά του δοχείου αποτρέπει την περιστροφική κίνηση και τη δύνη του ρευστού στο δοχείο. Αυτό επίσης μπορεί να επιτευχθεί ρυθμίζοντας τον προωθητήρα μακριά από το κέντρο του δοχείου, Αυτοί οι θραύστες ρευμάτων (baffles) πρέπει να είναι από 1/10 έως 1/12 της διαμέτρου του δοχείου. Οι έξι θραύστες ρευμάτων (baffles) δίνουν μια καλύτερη απόδοση απ ότι οι τέσσερις. Παρόλα αυτά, οι τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles) είναι οι πιο συνηθισμένοι. 3.3 Θραύστες ρευμάτων (Baffles) Οι κάθετοι θραύστες ρευμάτων (baffles) που βρίσκονται στα πλευρικά τοιχώματα σχεδιασμένα στο 1/10 της διαμέτρου του δοχείου είναι χρήσιμοι στο να ελέγχουν τη δύνη και να την εξουδετερώνουν. Μερικές φορές, στην αιώρηση στερεών, οι θραύστες ρευμάτων (baffles) απέχουν λίγες ίντσες από τα τοιχώματα του δοχείου, ώστε να αποτρέπεται το χτίσιμο σωματιδίων. Οι θραύστες ρευμάτων (baffles) οι οποίοι εκτείνονται από το ύψος του υγρού και κάτω αλλά όχι μέχρι τον πάτο του δοχείου, επιτρέπουν ένα αρκετά μεγάλο στροβιλισμό στο πυθμένα του δοχείου, άλλα δεν επιτρέπουν στην επιφάνεια. Όταν οι θραύστες ρευμάτων (baffles) εκτείνονται από τον πυθμένα και προς τα πάνω άλλα όχι μέχρι το επίπεδο του υγρού, στην επιφάνεια του υγρού δημιουργείται δύνη και στροβιλισμός. Όσο μεγαλύτερο είναι το ύψος του υγρού πάνω από τους θραύστες ρευμάτων (baffles) τόσο μεγαλύτερη θα είναι και η περιστροφική δράση. Ο στροβιλισμός επιτρέπει το διαχωρισμό των βαρέων σωματιδίων. Γενικά, μερικοί θραύστες ρευμάτων (baffles) που βρίσκονται στα πλευρικά τοιχώματα είναι επιθυμητοί για τις περισσότερες περιπτώσεις ανάμειξης. Οι θραύστες ρευμάτων (baffles) επιτρέπουν στο σύστημα να απορροφάει σχετικά μεγάλες ποσότητες ισχύος οι οποίες είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη στροβιλισμού με αποτέλεσμα να αποφεύγεται ο στροβιλισμός και η δύνη, δηλαδή το ρευστό του δοχείου παραμένει υπό έλεγχο. Αυτό φαίνεται στο διάγραμμα 3-1 για τον προωθητήρα επίπεδης λεπίδας στην περιοχή CD.
lylthma ΑΝΑΔΕΥΙΗΙ IE ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ... -
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ Ένας μεγάλος αριθμός προβλημάτων ανάμειξης εμφανίζεται σ αυτή την περιοχή και μπορεί να αιτιολογηθεί εύκολα. Εδώ, μεγάλα ποσά ισχύος μπορούν να προστεθούν στο σύστημα, με την αύξηση των στροφών. Παρ όλα αυτά, στην περιοχή EF του διαγράμματος 3-1 καθώς και στις περιοχές ΑΒ, BC, BE, η ισχύς αλλάζει εκθετικά ως προς τις στροφές. Το πλεονέκτημα της χρήσης των θραυστών ρευμάτων (baffles) είναι ότι το πρότυπο ροής ρυθμίζεται έτσι ώστε να ακολουθήσει την περιοχή CD των καμπύλων. Οι διαδικασίες ανάμειξης δεν περιορίζονται σε δοχείο επίπεδου πυθμένα, άλλα γενικά για κάθε σύστημα υπάρχει μια διαμόρφωση του δοχείου η οποία είναι η καλύτερη. Ο πυθμένας του δοχείου με σχήμα πιάτου ή σφαιρικός είναι συνήθως καλύτερος από έναν επίπεδο πυθμένα καθώς απαιτεί λιγότερη ιτπτοδύναμη για το σύστημα.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 4. ΟΙ ΑΔΙΑΣΤΑΤΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΑΝΑΜΕΙΞΗΣ. Για το σχεδίασμά των συστημάτων ανάμειξης είναι απαραίτητοι οι παρακάτω αδιάστατοι αριθμοί : Ο αριθμός ισχύος : Ν = ΡΑ=η ισχύς του προωθητήρα, W att. ρ = η πυκνότητα του ρευστού, kg/m^. Ν = ο αριθμός των στροφών, στρ/sec. Da = η διάμετρος του δοχείου, m. Ο αριθμός Reynolds για ανάμειξη : (N rh) m = (4.2) ρ = η πυκνότητα του ρευστού, kg/m^. Ν = ο αριθμός των στροφών, στρ/sec, α = η διάμετρος του δοχείου, m. μ = 10 δυναμικό ιξώδες του ρευστού, Nsec/m^ Από την τιμή του αριθμού Reynolds είναι δυνατό να χαρακτηρίσουμε τη ροή του ρευστού. Έτσι, εάν η τιμή του
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ αριθμού Reynolds βρίσκεται κάτω από 300 όλοι οι προωθητήρες δίνουν γραμμική (ιξώδη) ροή ανάμειξης. Εάν βρίσκεται μεταξύ 300 και 10000 μας δίνουν μεταβατική ροή. Εάν βρίσκεται πάνω από 10000 μας δίνουν στροβιλώδη ροή. Ο αριθμός Froude για ανάμειξη : _ Ν ^ Ρ α C ^ fr) m g (4.3) g = η σταθερά της βαρύτητας, 9,81 m/sec Ν = ο αριθμός των στροφών, στρ/sec. Da = η διάμετρος του δοχείου, m. 4.1 Ισχύς Η ισχύς είναι ένας έμμεσος τρόπος μέτρησης της απόδοσης του προωθητήρα. Οι απαιτήσεις της ισχύος δεν μπορούν πάντα να υπολογιστούν για ένα σύστημα με μεγάλο βαθμό πιστότητας. Παρόλα αυτά, για τα συστήματα αυτά υπάρχουν κάποιες σταθερές με τις οποίες μπορούμε να προσδιορίσουμε την ισχύ. Η ενέργεια που απαιτείται για την ανάδευση υπολογίζεται από τον αριθμό ισχύος : P = N p /? D ' N ^ (4.4)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 4.1.1. Εξίσωση ισχύος Από τη διαστατική ανάλυση ο αριθμός ισχύος Νρ σχετίζεται με τον αριθμό Reynolds (N re)m και με τον αριθμό Froude (N fr)m. με την εξίσωση ; N p = C ( N ^ ) i, ( N ) ;, (4.5) X και y είναι καθαροί αριθμοί Επίσης, η εξίσωση μπορεί να γραφτεί ; logyv/. =logc +xlog(7v )M +><^^M )il (4.6) όπου C είναι ο συνολικός αδιάστατος παράγοντας του σχήματος ο οποίος αντιπροσωπεύει τη γεωμετρία του σχήματος. Η εξίσωση (4.5) μπορεί να γραψτεί στη μορφή : (N p a ) 7 - = c ( N (4.7) όπου φ είναι η αδιάστατη εξίσωση ισχύος. Όπως γνωρίζουμε, ο στροβιλισμός είναι αποτέλεσμα της βαρύτητας οπότε ο αριθμός Froude είναι απαραίτητος στην περίπτωση αυτή. Όπως έχουμε προαναφέρει όμως, όταν στα υγρά συστήματα χρησιμοποιούνται οι θραύστες ρευμάτων (baffles) εξουδετερώνεται ο στροβιλισμός και ο αριθμός Froude δεν παίρνει μέρος. Σ αυτή την περίπτωση ο εκθέτης y στις παραπάνω εξισώσεις είναι μηδέν και (N fr) m=1. Επομένως, για συστήματα που έχουν θραύστες ρευμάτων (baffles), η εξίσωση μπορεί να γραφτεί είτε ;
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ Φ~ (4.8) lognp=logc+xlog(n^),4.9) Όταν τα υγρά συστήματα δεν ττεριέχουν θραύστες ρευμάτων (baffles), έχουμε στροβιλισμό. Αποτέλεσμα αυτού είναι ο αριθμός Froude να παίρνει μέρος στην εξίσωση της ισχύος (4-7). Σ' αυτή την περίπτωση η εξίσωση της ισχύος γράφεται : (Νρκ)Ιτ Ο εκθέτης y δίνεται από την εξίσωση (4.10) a-log(n,e)m ^ Άρα η εξίσωση της ισχύος γράφεται ως εξής ; Ν ρ a-log(nre)m ( N pr) m ^ (4.11) όπου a και b σταθερές του συστήματος.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 4.1.2 Καμττύλες ισχύος Η καμπύλη ισχύος είναι η γραφική παράσταση της εξίσωσης φ σε σχέση με τον αριθμό Reynolds για ανάμειξη (N re)m σε λογαριθμικές συντεταγμένες. Κάθε γεωμετρική διαμόρφωση έχει τη δίκιά της καμπύλη ισχύος και εφόσον ο σχεδιασμός περιλαμβάνει αδιάστατους αριθμούς είναι ανεξάρτητη από το μέγεθος του δοχείου. Επομένως, η καμπύλη ισχύος που χρησιμοποιείται για να υπολογίσουμε την ισχύ σε ένα δοχείο που περιέχει υγρό Ιπι^ είναι χρήσιμη και για δοχείο που περιέχει το ίδιο υγρό 1000 και μόνο όταν και τα δύο συστήματα έχουν την ίδια γεωμετρική διαμόρφωση. Το διάγραμμα 4-1 μας δείχνει την καμπύλη ισχύος για ένα πρότυπο σύστημα ανάδευσης το οποίο γεωμετρικά φαίνεται στο σχήμα (4-1). Εφόσον το σύστημα αποτελείται από θραύστες ρευμάτων (baffles) η εξίσωση (4-6) έχει τη μορφή. \ o g N,,= \o g C + x lo ^ N ^ ) i^ ^ Όπως φαίνεται από το διάγραμμα 4-1 η καμπύλη ισχύος για το δοχείο είναι γραμική στην περιοχή της γραμμικής ροής ΑΒ με κλίση -1. Επομένως, σ αυτή την περιοχή για (Nre)m<10 η εξίσωση μπορεί να γραφτεί : logvv^ = logc-log(iv^)^ (4.12) η οποία με τη σειρά της, με αντικατάσταση των αριθμών Νρ και (Nre)m μπορεί να γραφτεί : Pa = //C N ^ D ^ (4.13) όπου C=71 για πρότυπο σύστημα ανάδευσης.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ Επομένως για γραμμική ροή η ισχύς είναι ανάλογη του δυναμικού ιξώδους για καθορισμένη στροφή ανάδευσης. Για την περιοχή της μεταβατικής ροής BCD η οποία φτάνει μέχρι την τιμή (N re)m =10000 οι παράμετροι C και χ στην εξίσωση αλλάζουν συνεχώς. Στην περιοχή DE της απόλυτης στροβιλώδους ροής με αριθμό Reynolds για ανάμειξη (N re)m >10000, η καμπύλη γίνεται οριζόντια και η εξίσωση ισχύος ψ είναι ανεξάρτητη από τον αριθμό Reynolds για ανάμειξη (N re)m Στο σημείο C της καμπύλης ισχύος για πρότυπο σύστημα ανάδευσης όπως φαίνεται στο διάγραμμα 4.1, αρκετή ενέργεια μεταφέρεται στο υγρό για να αρχίσει ο στροβιλισμός. Παρ όλα αυτά οι θραύστες ρευμάτων (baffles) του δοχείου, εμποδίζουν να αναπτυχθεί στροβιλισμός. Στην περίπτωση που δεν υπάρχουν οι θραύστες ρευμάτων (baffles) αναπτύσσεται στροβιλισμός. Όπως φαίνεται από το διάγραμμα 4-2 η καμπύλη ισχύος για ένα σύστημα χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles) είναι παρόμοια με την καμπύλη ισχύος για ένα σύστημα με θραύστες ρευμάτων (baffles) μέχρι το σημείο C, όπου (N re)m = 300. Καθώς ο αριθμός Reynolds για ανάμειξη (N re)m αυξάνεται, ο στροβιλισμός αυξάνεται και η ισχύς μειώνεται πέρα από το σημείο C. Η καμπύλη ισχύος για δοχείο χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles) φαίνεται στο διάγραμμα 4-2. Η εξίσωση που ισχύει είναι η εξίσωση (4.6). lognp=logc:+xlogn ^)^,+ylog(nf^)m και ισχύει ό τ ι: για (N re)m <300 φ = Νρ και για (N r e)m >300 Νρ (Ν f r )'m
ΙΥΖΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΙΗΙ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΙΗΙ ΖΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ Διάγραμμα 4-1 Διαγραμμα 4-2
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ Αν μια καμπύλη ισχύος για ένα σύστημα είναι γνωστή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να υπολογίσουμε την ισχύ που καταναλώθηκε από τον προωθητήρα σε διάφορες περιστροφικές ταχύτητες. Η διαδικασία είναι η εξής ; Αρχικά υπολογίζεται ο αριθμός Reynolds για ανάμειξη ( N re)m Στη συνέχεια, από την αντίστοιχη καμπύλη ισχύος διαβάζουμε τον αριθμό ισχύος Νρ ή τη συνάρτηση ισχύος φ. Τέλος, υπολογίζουμε την ισχύ Ρα από τις δύο παρακάτω εξισώσεις, αντίστοιχα. N ' D, Οι εξισώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να υπολογίσουμε μόνο την ισχύ που καταναλώθηκε από τον προωθητήρα. Επιπλέον ισχύς απαιτείται για να ξεπεράσουμε τις μηχανικές και ηλεκτρικές απώλειες οι οποίες λαμβάνουν χώρα στα συστήματα ανάμειξης. Οι καμπύλες ισχύος στα διαγράμματα 4-1 και 4-2 λαμβάνονται από πειράματα στα οποία χρησιμοποιήσαμε Νευτώνεια ρευστά.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 5. Μεγέθυνση και ανάλυση Τα αποτελέσματα της ανάμειξης, με σκοπό να είναι δυνατή η μεγέθυνση της πρότυπης συσκευής ανάδευσης, θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν έτσι ώστε να μην έχουν λανθασμένα αποτελέσματα. Οι κανόνες είναι τώρα σωστά καθιερωμένοι και είναι ζήτημα να κατανοήσουμε τα πρότυπα συστήματα όπου φαίνεται το αληθινό πρόβλημα. Οι σημαντικότερες ομοιότητες περιλαμβάνονται παρακάτω : 1. Η γεωμετρική ομοιότητα απαιτεί όλες οι αντίστοιχες διαστάσεις ενός νέου συστήματος να έχουν τον ίδιο λόγο με ένα πρότυπο σύστημα ανάδευσης το οποίο να είναι αποδεδειγμένα αποδεκτό. Αυτές οι διαστάσεις θα πρέπει να περιέχουν τη διάμετρο του δοχείου, το ύψος του υγρού, το πλάτος και τον αριθμό των θραυστών ρευμάτων (baffles) στο δοχείο, τη διάμετρο του προωθητήρα, την αναλογία του αριθμού των πτερύγιων και το πλάτος τους. 2. Η κινηματική ομοιότητα μεταξύ του νέου συστήματος και του πρότυπου συστήματος ανάμειξης απαιτεί τη γεωμετρική ομοιότητα και επιπλέον, τα αντίστοιχα σημεία στο σύστημα να έχουν τους ίδιους λόγους ταχυτήτων και να κινούνται στην ίδια κατεύθυνση μεταξύ συστήματος και πρότυπου συστήματος ανάμειξης. 3. Η δυναμική ομοιότητα απαιτεί τη γεωμετρική και την κινηματική ομοιότητα και ακόμη οι αναλογίες των δυνάμεων στα αντίστοιχα σημεία να είναι ίσες.οι δυνάμεις αυτές είναι της βαρύτητας, της επιφανειακής τάσης, της ρευστότητας και της αδράνειας. Με την κατάλληλη και προσεκτική εφαρμογή αυτής της αρχής η μεγέθυνση από το μοντέλο σε μεγαλύτερο μέγεθος είναι συνήθως εφικτή και αρκετά επιτυχής. Οι παρακάτω πίνακες 5-1 και 5-2 παρουσιάζουν τις εξισώσεις των σημαντικότερων μεταβλητών για τις δύο πιο σημαντικές περιπτώσεις ανάμειξης. Ο πίνακας 5-1 αναφέρεται στη γραμμική ροή και για συστήματα με θραύστες ρευμάτων. Ο πίνακας 5-2 αναφέρεται στη στροβιλώδη ροή και για συστήματα με θράυστες ή χωρίς θραύστες ρευμάτων.
lyithma ΑΝ'ΑΔΕΥΙΗΣ: ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ Impeller and Flow Characteristics For Turbulent, Bailled Systems Ratio Relationships At Constant P, ; D, ; N. 0, H, O/'H',, l. oeiler Diameter, D X,. P, '^ X, X.- XT Speed. X D,> : Ρ, /ί..... D,- D-- D, Power. P : x;3 /i d : - X:,.3 X.,.s y:-,/» Impeller and Flow Characteristics Viscous. Baffled or Unbaffled Systems Ratio Relationships At Constant i i D, X. 0, I H, Impeller Diameter. D 1 Xr- P. - X, -X, Speed. X ; D,3 ' Ρ,1 3 D," Power. P i..., X = D;^ - X ; = D^'= '.X,
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ Αναφερόμαστε στον ττίνακα 5-1 για στροβιλισμό, σε σύστημα με θραύστες ρευμάτων (baffles). Εάν η ισχύς διατηρείται σταθερή και το σύστημα έχει μεγάλη χαρακτηριστική διάτμηση, μικρό όγκο ή ροή και η διάμετρο του προωθητήρα αυξηθεί 20%, η νέα ταχύτητα με σταθερή ισχύ Ρ, θα είναι : Ν =0 7 ^ 0 =Ν, =0,738(Ν,) Νι = η ταχύτητα περιστροφής του προωθητήρα Ν2 = η νέα ταχύτητα περιστροφής ι = η διάμετρος του προωθητήρα Da = η νέα διάμετρος του προωθητήρα Από τα παραπάνω συμπεραίνουμε ότι η νέα ταχύτητα θα είναι 73,8% της αρχικής, χρησιμοποιώντας 20% μεγαλύτερη διάμετρο.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 6. ΑΝΑΜΕΙΞΗ Η ανάμειξη δύο ή περισσοτέρων ρευστών σ ένα ομοιογενές μείγμα είναι συνηθισμένη στο τελικό στάδιο πολλών χημικών και πετρελαϊκών προϊόντων. Αυτό, περιλαμβάνει την πρόσθεση προσθετικών ουσιών καθώς και την αναβάθμιση, του χωρίς προδιαγραφές υλικού ώστε να δώσει το επιθυμητό προϊόν. Ο Rushton περιγράφει την ανάμειξη σε μεγάλα δοχεία και ο Oldshue εκτιμά τους παράγοντες για την πιο αποτελεσματική ανάμειξη, όπως είναι τη γωνία κλίσης (7-12 ) του προωθητήρα προς τον κεντρικό άξονα σε δοχείο επίπεδου πυθμένα. Αυτή η γωνία κλίσης φαίνεται να είναι η καλύτερη για αποτελεσματική ανάμειξη σε μικρά και μεγάλα δοχεία. Η γωνία θα πρέπει να είναι αριστερά του κεντρικού άξονα και η προπέλα θα πρέπει να περιστρέφεται με τη φορά των δεικτών του ρολογιού. Για οριζόντιους προωθητήρες με πλάγια είσοδο που δεν περιορίζονται σε λειτουργίες ανάμειξης, υπάρχουν μερικές διαφορές στις υποδείξεις που αφορούν τη φυσική θέση του προωθητήρα ; 1. Ο προωθητήρας θα πρέπει να βρίσκεται μισή ως μιάμιση φορά της διαμέτρου του προωθητήρα μακριά από τα τοιχώματα του δοχείου. 2. Ο κεντρικός άξονας του προωθητήρα θα πρέπει να βρίσκεται 3/4 έως 2 φορές της διαμέτρου του προωθητήρα μακριά από τον πυθμένα του δοχείου. 3. Ο άξονας του προωθητήρα θα πρέπει να σχηματίζει γωνία 8 με 30 ( 10 η καλύτερη ) προς τα αριστερά του κεντρικού άξονα του δοχείου.
τ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 7. ΧΡΗΣΕΙΣ Η ανάμειξη χρησιμοποιείται κυρίως για την επίτευξή μιας ομοιόμορφής κατάστασης του μίγματος, είτε φυσικής είτε χημικής 7.1 Ανάμειξη πριν και κατά τη διάρκεια κάθε αντίδρασης Την ανάμειξη τη χρησιμοποιούμε κυρίως πριν από κάθε χημική αντίδραση για την ομογενοποίηση του μίγματος. Επίσης, και κατά τη διάρκεια της αντίδρασης ώστε να έχουμε την καλύτερη δυνατή επαφή μεταξύ των συστατικών του μίγματος. 7.2 Βασικός εξοπλισμός στις δεξαμενές Ο προωθητήρας χρησιμοποιείται στις δεξαμενές για να αποφύγουμε τη δημιουργία στερεού υπολείμματος. Σαν παράδειγμα αναφέρουμε τη δεξαμενή αργού πετρελαίου. Σ αυτήν, η ανάδευσή του πραγματοποιείται από ένα σύστημα ανάδευσης αποτελούμενο από δύο προωθητήρες με έναν άξονα. Η ανάδευσή γίνεται ώστε να αποφευχθεί ο διαχωρισμός των ελαφρύτερων από τους βαρύτερους υδρογονάνθρακες. Επίσης, εσωτερικά και περιφερειακά της δεξαμενής υπάρχει σύστημα θέρμανσης ώστε να διατηρείται το αργό πετρέλαιο στην επιθυμητή θερμοκρασία και να διευκολύνεται η ανάδευσή του. 7.3 Τελικό στάδιο δημιουργίας των βενζινών και των λιπαντικών Η ανάμειξη αποτελεί το τελικό στάδιο παραγωγής της βενζίνης και των λιπαντικών. Όλα τα συστατικά του μίγματος συγκεντρώνονται στο αναμεικτήριο και με συνεχή ανάδευσή ομογενοποιείται το μίγμα και λαμβάνεται το τελικό προϊόν. Σαν παράδειγμα αναφέρουμε μια δεξαμενή ανάμειξης για την παραγωγή λιπαντικών. Η δεξαμενή ανάμειξης (blending tank) είναι εφοδιασμένη με ένα σύστημα ανάδευσης. Το σύστημα ανάδευσης αποτελείται από ένα μοτέρ το οποίο είναι εξωτερικά της δεξαμενής και δίνει
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ κίνηση σε ένα άξονα με δύο προπέλες, μια στο κάτω άκρο και μια στη μέση του άξονα. Η δεξαμενή είναι εφοδιασμένη με κάποια συστήματα τα οποία είναι απαραίτητα για την καλύτερη ανάμειξη. Στο εξωτερικό μέρος της δεξαμενής υπάρχει ένας σωλήνας ο οποίος ανακυκλοφορεί το λάδι μέσω μιας γραναζωτής αντλίας ώστε να επιτευχθεί καλύτερη ανάμειξη. Στο πάνω μέρος της δεξαμενής υπάρχει ένας αυτόματο φλοτέρ για να μην γίνεται υπερχείλιση. Αυτό σκοπό έχει να διακόπτει την τροφοδοσία των σωληνώσεων, που περιέχουν τις πρώτες ύλες, όταν η στάθμη ξεπεράσει κάποιο όριο της δεξαμενής. Η δεξαμενή ανάμειξης έχει ακόμη, ένα σύστημα θέρμανσης και ξήρανσης του λαδιού. Το σύστημα θέρμανσης αποτελείται από κυκλικές σωληνώσεις, εσωτερικά της δεξαμενής, όπου περνάει ατμός και ζεσταίνει το λάδι σε μια ορισμένη θερμοκρασία. Η ξήρανση γίνεται με ξηρό αέρα ο οποίος περνάει από διάτρητους σωλήνες και μαζί με τη θέρμανση απομακρύνεται η υγρασία.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ II, ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΣΥΣΚΕΥΗΣ 1.1 Ανάλυση πρότυπου συστήματος Το σύστημά μας είναι ένα πρότυπο σύστημα ανάδευσης με προωθητήρα τύπου τουρμπίνας, είναι σταθερά διαμορφωμένο και ορίζεται από τις παρακάτω γεωμετρικές σχέσεις : D = Da/3 Hl = Da Ha = Da/3 a = Da/5 b = Da/10 r = Da/4 Da = η διάμετρος του δοχείου D = η διάμετρος του προωθητήρα Hl = το ύψος του υγρού Ηα = το ύψος του δοχείου a = το πλάτος της λεπίδας b = το πλάτος των θραυστών ρευμάτων (baffles) Γ = το μήκος της λεπίδας
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 1.2 Περιγραφή της π ειραματικής συσκευής Η συσκευή μας αποτελείται αττό ένα κυλινδρικό δοχείο τοποθετημένο πάνω σε μία μεταλλική βάση. Το δοχείο έχει μια οπή στον πυθμένα του, στην οποία είναι συνδεδεμένος ένας σωλήνας με μια βάνα, απ όπου μπορούμε να εκκενώσουμε το δοχείο από το υγρό, Το δοχείο στον πυθμένα του έχει επίσης οχτώ εγκοπές όπου τοποθετούνται οι θραύστες ρευμάτων (baffles). Ακόμη, στο κέντρο του πυθμένα υπάρχει μια ειδική κατασκευή σταθεροποίησης του άξονα του προωθητήρα. Αυτή η κατασκευή είναι μια οπή που στον πυθμένα της εφαρμόζεται μια μεταλλική μπίλια και πάνω σ αυτή και μέσα στην οπή τοποθετείται ο άξονας του προωθητήρα. Στην κορυφή του δοχείου υπάρχει καπάκι που εφαρμόζεται στο δοχείο και έχει οχτώ εγκοπές όπου στηρίζονται οι θραύστες ρευμάτων (baffles). Οι εγκοπές αυτές θα πρέπει να βρίσκονται κατακόρυφα με τις αντίστοιχες εγκοπές που βρίσκονται στον πυθμένα του δοχείου. Το καπάκι έχει ένα άνοιγμα στο κέντρο ώστε να περνάει ο προωθητήρας, χωρίς να το βγάζουμε και για να κάνουμε δειγματοληψία. Η συσκευή μας επίσης αποτελείται από ένα μοτέρ που είναι τοποθετημένο πάνω από το δοχείο. Το μοτέρ δε βρίσκεται εφαρμοσμένο στο καπάκι, αλλά στηρίζεται πάνω σε ένα κομμάτι Plexiglas το οποίο είναι στερεωμένο σε τέσσερις σωλήνες και αυτοί στερεώνονται πάνω στη βάση του δοχείου. Επίσης πάνω στο κομμάτι αυτό εφαρμόζεται ένα ρουλεμάν μέσα από το οποίο περνάει ο άξονας του προωθητήρα και το σταθεροποιεί από τους κραδασμούς. Το μοτέρ είναι της εταιρίας Moterus Leroy - Somer με ισχύ 250 W. Στην κορυφή υπάρχει ένας μικρός άξονας όπου εφαρμόζεται το στροφόμετρο που μετράει την ταχύτητα του προωθητήρα. Δίπλα στο μοτέρ υπάρχει το ηλεκτρολογικό κύκλωμα της συσκευής.το κύκλωμα αυτό αποτελείται από ένα αμπερόμετρο με κλίμακα 0-5 Am, από ένα βολτόμετρο με κλίμακα 0-250 Volt και από έναν επιταχυντή. Το αμπερόμετρο και το βολτόμετρο υπολογίζουν την ηλεκτρική ισχύ του μοτέρ σε διάφορες στροφές. Στην εργασία μας χρησιμοποιούμε δύο προωθητήρες τύπου τουρμπίνας με τρία και οχτώ πτερύγια. Ο άξονας του προωθητήρα εφαρμόζεται στο κάτω μέρος του μοτέρ και στην οπή που βρίσκεται στον πυθμένα του δοχείου. Ο άξονας είναι
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ μεταλλικός και στο κάτω μέρος του υπάρχει μια εγκοπή όπου τοποθετείται η μπίλια. Οι προωθητήρες στο κέντρο τους έχουν άνοιγμα με διάμετρο ίση με τη διάμετρο του άξονα. Το σύστημα μας περιλαμβάνει οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles) τα οποία μπορούν να αφαιρούνται και είναι χρήσιμα στο να περιορίζουν το στροβιλισμό. Το σχήμα 1-1 δείχνει έναν προωθητήρα τύπου τουρμπίνας τριών λεπίδων, διαμέτρου 97,3 πιπι, σε ένα κυλινδρικό δοχείο διαμέτρου 292πιπι γεμάτο με υγρό σε ύψος 292 πιπι. Ο προωθητήρας βρίσκεται σε ύψος 97,3 πιπι από τον πάτο του δοχείου και οι θραύστες ρευμάτων (baffles) οι οποίοι βρίσκονται άμεσα προσαρμοσμένοι στον τοίχο, έχουν πλάτος 29,2 mm. Οι λεπίδες έχουν πλάτος 58,4 mm και μήκος 73 mm. Οι λεπίδες συνδέονται σε ένα κεντρικό δίσκο διαμέτρου 68 mm.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ Η^,ΕΚΐρικό KUK^ojua
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ Στη συσκευή μας χρησιμοποιούμε μοτέρ χωρίς torque meter. To Torque meter μετράει την ισχύ που καταναλώνει ο προωθητήρας. Για τον υπολογισμό του αριθμού ισχύος χρησιμοποιούμε, όπως έχουμε αναφέρει στη θεωρία, την ισχύ που καταναλώνει ο προωθητήρας. Επειδή όμως δεν έχουμε το torque meter θεωρούμε ότι η ισχύς που καταναλώνει ο προωθητήρας είναι ίση με την ηλεκτρική ισχύ του μοτέρ. Το βολτόμετρο και το αμπερόμετρο που χρησιμοποιούμε στο πείραμα έχουν μεγάλη κλίμακα και δεν έχουν υποδιαιρέσεις, με αποτέλεσμα οι τιμές που παίρνουμε να μην έχουν μεγάλη ακρίβεια. Για το λόγο αυτό είναι προτιμότερη η χρήση δύο πολύμετρων, όπου η ακρίβεια είναι μεγαλύτερη. Η ισχύς του μοτέρ που χρησιμοποιούμε είναι μικρή και δεν μπορεί να λειτουργήσει σε μεγάλες στροφές. Στο πείραμά μας δεν μπορούμε να έχουμε χαμηλές τιμές του αριθμού Reynolds επειδή το ιξώδες των υγρών που χρησιμοποιούμε, και κυρίως του νερού, είναι μικρό με αποτέλεσμα να έχουμε μεγάλο αριθμό Reynolds. Λόγω έλλειψης βιβλιογραφίας δεν είναι δυνατό να προσδιορίσουμε τις τιμές των σταθερών a και b οι οποίες παίρνουν μέρος στον προσδιορισμό της εξίσωσης ισχύος φ, για σύστημα χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles). Στην περίπτωση αυτή η εξίσωση ισχύος έχει τη μορφή: φ=νρ=0(>ικε)μ.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 2. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ Η ισχύς υπολογίζεται από τη σχέση Ρ, = V χΐ (2.1) V = η ένδειξη του βολτομέτρου, Volt I = η ένδειξη του αμπερομέτρου, Am Ρ α = η ηλεκτρική ισχύς του μοτέρ, Watt Ο αριθμός ισχύος υπολογίζεται από τη σχέση : Ν Ρ, (2.2) Ο αριθμός Reynolds υπολογίζεται από τη σχέση : RE ) Μ ~ /.N D i μ (2.3) Η πυκνότητα του λαδιού μετρήθηκε στη θερμοκρασία του πειράματος (20 C) στο χημείο διυλιστηρίου της ΕΚΟ Θεσσαλονίκης και βρέθηκε ίση με 873,6 Kgr/m^. Το δυναμικό ιξώδες του λαδιού υπολογίζεται από τη σχέση: μ = ν-ρ (2.4) όπου : μ = το δυναμικό ιξώδες,
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ V = ΤΟ κ ιν η μ α τ ικ ό ιξ ώ δ ε ς, m / s e c ρ = η π υ κ ν ό τ η τ α, Kgr/m^ Στο χημείο διυλιστηρίου της ΕΚΟ Θεσσαλονίκης μετρήθηκε το κινηματικό ιξώδες στους 40 C και στους 100 C. Έπειτα, με τη βοήθεια ενός διαγράμματος της εταιρίας ESSO (Διάγραμμα 1) που πήραμε από το χημείο της ΕΚΟ Σκαραμαγκά, υπολογίσαμε το κινηματικό ιξώδες του ρευστού στη θερμοκρασία που επιθυμούμε. Το διάγραμμα είναι ημιλογαριθμικό επειδή το κινηματικό ιξώδες δε μεταβάλλεται γραμμικά με τη θερμοκρασία. Στον οριζόντιο άξονα έχουμε τη θερμοκρασία σε C και στον κάθετο άξονα έχουμε το κινηματικό ιξώδες σε cst. Βρίσκουμε στο διάγραμμα τα σημεία των δυο μετρήσεων του κινηματικού ιξώδους στις αντίστοιχες θερμοκρασίες. Ενώνουμε τα δυο σημεία με μια ευθεία γραμμή. Βρίσκουμε το σημείο πάνω στην ευθεία που αντιστοιχεί στη θερμοκρασία του πειράματος και διαβάζουμε το κινηματικό ιξώδες που αντιστοιχεί στη θερμοκρασία αυτή. Το κινηματικό ιξώδες στους 40 C είναι 37,316 cst και στους 100 C είναι 6,185 cst. Η θερμοκρασία που πραγματοποιείται το πείραμα είναι οι 20 C. Από το διάγραμμα βρίσκουμε το κινηματικό ιξώδες του λαδιού στους 20 C ίσο με 97,5 cst. Από τη σχέση 1.4 με αντικατάσταση της πυκνότητας και του κινηματικού ιξώδους, υπολογίζουμε το δυναμικό ιξώδες που Nt-sec ισούται με 0,085176 2.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 3. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Το πειραματικό μέρος της εργασίας μας αποτελείται από δύο επιμέρους πειράματα στα οποία χρησιμοποιούμε για το καθένα νερό και λάδι. Για την πραγματοποίηση των πειραμάτων ετοιμάζουμε τη συσκευή μας τοποθετώντας τον προωθητήρα στον άξονα και στο κατάλληλο ύψος από τον πυθμένα του δοχείου. Εφαρμόζουμε τον άξονα στο μοτέρ και στη συνέχεια γεμίζουμε το δοχείο με υγρό μέχρι το επιθυμητό ύψος, Στη συνέχεια ανάβουμε τη συσκευή. Στρέφουμε τον επιταχυντή μέχρι η βελόνα του βολτόμετρου να δείξει τα επιθυμητά V o lt. Παίρνουμε τη μέτρηση του αμπερομέτρου και τοποθετώντας το στροφόμετρο στο μοτέρ παίρνουμε την ένδειξή του. 3.1 Σύστημα με νερό Σε αυτό το πείραμα χρησιμοποιούμε τα παρακάτω συστήματα ανάδευσης : 1. Σύστημα με ύψος υγρού 292 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles). (Πίνακας I) 2. Σύστημα με ύψος υγρού 292 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles).(πίνακας Π) 3. Σύστημα με ύψος υγρού 292 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles).(πίνακας III) 4. Σύστημα με ύψος υγρού 146 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles).(πίνακας IV) 5. Σύστημα με ύψος υγρού 146 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles).(πίνακας V) 6. Σύστημα με ύψος υγρού 146 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles).(πίvακας VI)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 7. Σύστημα με ύψος υγρού 292 mm, με ττροωθητήρα οχτώ λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles).(πίνακας VII) 8. Σύστημα με ύψος υγρού 292 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles).(πίνακας VIII) 9. Σύστημα με ύψος υγρού 292 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles).(πίvακας IX) 10. Σύστημα με ύψος υγρού 146 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles). (Πίνακας X) 11. Σύστημα με ύψος υγρού 146 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles). (Πίνακας ΧΊ) 12. Σύστημα με ύψος υγρού 146 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles). (Πίνακας XII)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 3.1.1 Σύστημα με ύψος υγρού 292 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 (Am) Ν ( o T p / m i n ) Ν Ρ (στρ/sec) (Watt) Nre 10 0,1 128 2,1 1,0 20196,89 11,81 20 0,1 300 5,0 2,0 47336,45 1,83 30 0,15 450 7,5 4,5 71004,68 1,22 40 0,2 610 10,2 8,0 96250,78 0,87 50 0,2 770 12,8 10,0 121496,89 0,54 60 0,35 890 14,8 21,0 140431,47 0,74 Νρ (Πίνακας I)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 3.1.2 Σύστημα με ύψος υγρού 292mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 (Am) Ν Ν (στρ/min) (στρ/sec) Ρ N re Νρ 10 0,15 104,3 1,7 1,5 16457,31 32,74 20 0,2 260 4,3 4,0 41024,92 5,64 30 0,35 410 6,8 10,5 64693,15 3,77 40 0,5 540 9,0 20,0 85205,61 3,15 50 0,5 686,7 11,4 25,0 108353,13 1,91 60 0,7 810 13,5 42,0 127808,42 1,96 70 1,0 913,3 15,2 70,0 144107,93 2,28 (Πίνακας II)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ANAAFVTRPA 3.1.3 Σύστημα με ύψος υγρού 292 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 (Am) Ν Ν (στρ/min) (OTp/sec) Ρ Nre Νρ 10 0,2 100,7 1.7 2,0 15889,27 36,38 20 0,3 263,3 4,4 6,0 41545,62 6,78 30 0,4 410,0 6,8 12,0 64693,15 3,77 40 0,5 550,0 9,2 20,0 86783,49 2,68 50 0,6 686,7 11,4 30,0 108353,13 2,10 60 0,7 830,0 13,8 42,0 130964,18 1,82 70 0,9 946,7 15,8 63,0 149378,06 1,74 (Πίνακας III)
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 1 ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΙΣΧΥΟΣ Σύστημα με νερό full με προωθητήρα τριώ ν τττερυγίων Ξ ΧΩΡΙΣ BAFFLES 4 BAFFLES : ν. _ - -. - 1 1 i Γ i ii
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 3.1.4 Σύστημα με ύψος υγρού 146 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 Ν Ν (Am) (στρ/min) (στρ/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,15 106,3 1,8 1,5 16772,882 30,93 20 0,2 260 4,3 4,0 41024,923 5,64 30 0,25 423,3 7,1 7,5 66791,730 2,45 40 0,3 580 9,7 12,0 91517,136 1,52 50 0,35 743,3 12,4 17,5 117283,94 1,06 60 0,5 906,7 15,1 30,0 143066,53 0,10 (Πίνακας IV)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 3.1.5 Σύστημα με ύψος υγρού 146mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 (Am) Ν Ν (στρ/min) (στρ/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,15 99 1,7 1,5 15621,028 38,29 20 0,20 260 4,3 4,0 41024,923 5,64 30 0,25 313,3 5,2 7,5 49435,032 6,04 40 0,30 563,3 9,4 12,0 88882,074 1,66 50 0,35 730 12,2 17,5 115185,36 1,11 60 0,40 900 15,0 24,0 142009,35 0,86 (Πίνακας V)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΛΡΥΤΗΡΑ 3.1.6 Σύστημα με ύψος υγρού 146 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 Ν Ν (Am) (στρ/min) (otp/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,1 108,3 1,8 1,0 17088,46 19,50 20 0,2 256,7 4,3 4,0 40504,22 5,86 30 0,25 413,3 6,9 7,5 65213,85 2,63 40 0,3 570 9,5 12,0 89939,26 1,60 50 0,35 730 12,2 17,5 115185,4 1,11 60 0,4 900 ]15,0 24,0 142009,4 0,82 (Πίνακας VI)
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 6 ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΙΣΧΥΟΣ Σύστημα με νερό με ττροωθητήρα τριών πτερυγίων *4 BAFFLES FULL i 8 BAFFLES FULL j V. ΧΩΡΙΣ BAFFLES FULL I ΧΩΡΙΣ BAFFLES [ HALF 4 BAFFLES HALF! 8 BAFFLES HALF \ 1,0E+05 N re
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Από τα διαγράμματα 1 και 2 παρατηρούμε ότι η καμπύλη κ^χύος χωρίς baffles είναι η χαμηλότερη καμπύλη. Επίσης παρατηρούμε ότι όσο περισσότερα baffles χρησιμοποιούμε, η ισχύς είναι μεγαλύτερη για σταθερό αριθμό στροφών. Αυτό βρίσκει σύμφωνη τη θεωρία. Από το διάγραμμα 3 παρατηρούμε ότι για σύστημα χωρίς baffles, απαιτείται μεγαλύτερη ισχύς του αναδευτήρα όσο μειώνεται το ύψος του υγρού, για σταθερό αριθμό στροφών. Αυτό όμως δεν ισχύει θεωρητικά, αφού γνωρίζουμε ότι η ισχύς αυξάνεται με το ύψος. Από τα διαγράμματα 4 και 5 παρατηρούμε ότι για σύστημα με τέσσερα και οχτώ baffles αντίστοιχα, απαιτείται μεγαλύτερη ισχύς του αναδευτήρα όσο αυξάνεται το ύψος του υγρού για σταθερό αριθμό στροφών. Αυτό βρίσκει σύμφωνη τη θεωρία.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ANAAFVTHPA 3.1.7 Σύστημα με ύψος υγρού 292 mm, με ττροωθητήρα οχτώ λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 Ν Ν (Am) (στρ/min) (στρ/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,1 117 2,0 1,0 18461,22 15,45 20 0,15 266,7 4,4 3,0 42082,10 3,92 30 0,2 426,7 7,1 6,0 67328,21 1,91 40 0,3 570 9,5 12,0 89939,26 1,60 50 0,3 730 12,2 15,0 115185,36 0,96 60 0,45 863,3 14,4 27,0 136218,52 1,04 (Πίνακας VII)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΛΡ.ΥΤΗΡΑ 3.1.8 Σύστημα με ύψος υγρού 292 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 Ν Ν (Am) (στρ/min) (στρ/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,1 120 2,0 1,0 18934,58 14,33 20 0,2 256,7 4,3 4,0 40504,22 5,86 30 0,35 400 6,7 10,5 63115,27 4,06 40 0,5 523,3 8,7 20,0 82570,55 3,46 50 0,7 650 10,8 35,0 102562,31 3,16 60 0,95 760 12,7 57,0 119919,01 3,27 (Πίνακας VIII)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 3.1.9 Σύστημα με ύψος υγρού 292 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 Ν Ν (Am) (στρ/min) (otp/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,1 105,3 1,8 1,0 16615,09 21,21 20 0,2 266,7 4,4 4,0 42082,10 5,22 30 0,35 400 6,7 10,5 63115,27 4,06 40 0,5 523,3 8,7 20,0 82570,55 3,46 50 0,75 650 10,8 37,5 102562,31 3,38 60 1,0 746,7 12,4 60,0 117820,42 3,57 (Πίνακας IX)
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 1 ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΙΣΧΥΟΣ ΧΩΡΙΣ BAFFLES j ; φ4 BAFFLES j I #8 BAFFLES j
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 3.1.10 Σύστημα με ύψος υγρού 146 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 Ν Ν (Am) (στρ/min) (otp/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,1 117,3 2,0 1,0 18508,55 15,35 20 0,15 276,7 4,6 3,0 43659,99 3,51 30 0,2 430 7,2 6,0 67848,91 1,87 40 0,25 593,3 9,9 10,0 93615,72 1,19 50 0,3 753,3 12,6 15,0 118861,83 0,87 60 0,4 920 15,3 24,0 145165,11 0,76 (Πίνακας X)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 3.1.11 Σύστημα με ύψος υγρού 146 mm, με ττροωθητήρα οχτώ λεπίδων, τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) I Ν Ν (Am) (otp/min) (στρ/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,1 105,7 1,8 1,0 16678,21 20,97 20 0,2 256,7 4,3 4,0 40504,22 5,86 30 0,25 413,3 6,9 7,5 65213,85 2,63 40 0,3 576,7 9,6 12,0 90996,44 1,55 50 0,35 736,7 12,3 17,5 116242,54 1,08 60 0,45 900 15,0 27,0 142009,35 0,92 (Πίνακας XI)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 3.1.12 Σύστημα με ύψος υγρού 146 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 Ν Ν (Am) (στρ/min) (στρ/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,15 108,3 1,8 1,5 17088,46 29,25 20 0,2 265 4,42 4,0 41813,86 5,32 30 0,3 410 6,8 9,0 64693,15 3,23 40 0,3 580 9,7 12,0 91517,14 1,52 50 0,4 730 12,2 20,0 115185,36 1,27 60 0,4 890 14,8 24,0 140431,47 0,84 (Πίνακας XII)
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 2 ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΙΣΧΥΟΣ Σύστημα με νερό half και προωθητήρα οχτώ πτερυγίων ΧΩΡΙΣ BAFFLES 4 BAFFLES I β BAFFLES ι<
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 3 ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΙΣΧΥΟΣ Σύστημα χωρίς baffles και ττροωθητήρα οχτώ πτερυγίων
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 4 ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΙΣΧΥΟΣ Σύστημα με 4 baffles και προωθητήρα οχτώ πτερυγίων ί^νερο FULL ΝΕΡΟ HALF
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 5 ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΙΣΧΥΟΣ Σύστημα με 8 baffles και ττροωθητήρα οχτώ πτερυγίων
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 6 ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΙΣΧΥΟΣ Σύστημα με νερό με προωθητήρα οχτώ πτερυγίων φ4 BAFFLES FULL 8 BAFFLES FULL I ΧΩΡΙΣ BAFFLES HALF 4 BAFFLES HALF, 8 BAFFLES HALF 1.0E+05 N re
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Από τα διαγράμματα 1 και 2 παρατηρούμε ότι η καμπύλη ισχύος χωρίς baffles είναι η χαμηλότερη καμπύλη. Επίσης παρατηρούμε ότι όσο περισσότερα baffles χρησιμοποιούμε, η ισχύς είναι μεγαλύτερη για σταθερό αριθμό στροφών. Αυτό βρίσκει σύμφωνη τη θεωρία και ενδεικτικά φαίνεται διάγραμμα που ακολουθεί για σύστημα με νερό full και προωθητήρα οχτώ πτερυγίων. Από τα διαγράμματα 3, 4 και 5 παρατηρούμε ότι για σύστημα χωρίς baffles, με τέσσερα και με οχτώ baffles αντίστοιχα, απαιτείται μεγαλύτερη ισχύς του αναδευτήρα όσο αυξάνεται το ύψος του υγρού για σταθερό αριθμό στροφών.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 3.2 Σύστημα με λάδι Σε αυτό το πείραμα χρησιμοποιούμε τα παρακάτω συστήματα ανάδευσης: 1. Σύστημα με ύψος υγρού 219 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles).(πίνακας I) 2. Σύστημα με ύψος υγρού 219 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles). (Πίνακας II) 3. Σύστημα με ύψος υγρού 219 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles). (Πίνακας ΠΙ) 4. Σύστημα με ύψος υγρού 219 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles). (Πίνακας IV) 5. Σύστημα με ύψος υγρού 219 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles). (Πίνακας V) 6. Σύστημα με ύψος υγρού 219 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles). (Πίνακας VI)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ANAAFYTHPA 3.2.1 Σύστημα με ύψος υγρού 219 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 (Am) Ν (σρ/min) Ν (στρ/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,1 100 1,7 1,0 161,83 28,35 20 0,2 260 4,3 4,0 420,77 6,45 30 0,3 406,7 6,8 9,0 658,18 3,79 40 0,4 560 9,3 16,0 906,27 2,58 50 0,5 690 11,5 25,0 1116,65 2,16 60 0,6 860 14,3 36,0 1391,77 1,60 (Πίνακας I)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΛΑΡΥΤΗΡΑ 3.2.2 Σύστημα με ύψος υγρού 219 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) I Ν Ν (Am) (στρ/min) (στρ/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,1 109,3 1,8 1,0 176,88 21,71 20 0,2 263,3 4,4 4,0 426,11 6,21 30 0,3 410 6,8 9,0 663,52 3,70 40 0,5 530 8,8 20,0 857,72 3,81 50 0,6 680 11,3 30,0 1100,47 2,70 60 0,8 815 13,6 48,0 1318,95 2,51 (Πίνακας II)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΛΡΥΤΗΡΑ 3.2.3 Σύστημα με ύψος υγρού 219 mm, με προωθητήρα οχτώ λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 Ν Ν (Am) (στρ/min) (otp/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,1 115,3 1,9 1,0 186,59 18,50 20 0,2 280 4,7 4,0 453,14 5,17 30 0,3 430 7,2 9,0 695,89 3,21 40 0,45 550 9,2 18,0 890,09 3,07 50 0,6 683,3 11,4 30,0 1105,81 2,67 60 0,8 810 13,5 48,0 1310,86 2,57 (Πίνακας III)
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 1
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ANAAFVTHPA 3.2.4 Σύστημα με ύψος υγρού 219 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, χωρίς θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 (Am) Ν Ν (στρ/min) (στρ/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,09 121 2,0 0,9 195,82 14,40 20 0,1 280 4,7 2,0 453,14 2,58 30 0,2 433,3 7,2 6,0 701,23 2,09 40 0,28 580 9,7 11,2 938,64 1,63 50 0,35 710 11,8 17,5 1149,02 1,39 60 0,4 870 14,5 24,0 1407,96 1,03 (Πίνακας IV)
Γ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ 3.2.5 Σύστημα με ύψος υγρού 219 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με τέσσερις θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 Ν Ν (Am) (στρ/min) (otp/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,09 124,7 2,1 0,9 201,81 13,16 20 0,11 293,3 4,9 2,2 474,66 2,47 30 0,2 440 7,3 6,0 712,07 2,00 40 0,3 580 9,7 12,0 938,64 1,74 50 0,45 706,7 11,8 22,5 1143,68 1,81 60 0,5 880 14,7 30,0 1424,14 1.25 70 0,65 990 16,5 45,5 1602,16 1,33 (Πίνακας V)
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΑΡΥΤΗΡΑ 3.2.6 Σύστημα με ύψος υγρού 219 mm, με προωθητήρα τριών λεπίδων, με οχτώ θραύστες ρευμάτων (baffles). V (Volt) 1 Ν Ν (Am) (στρ/min) (otp/sec) Ρ (W) Nre Νρ 10 0,1 114,7 1,9 1,0 185,62 18,79 20 0,15 276,7 4,6 3,0 447,79 4,01 30 0,2 426,7 7,1 6,0 690,55 2,19 40 0,35 570 9,5 14,0 922,45 2,14 50 0,4 710 11,8 20,0 1149,02 1,58 60 0,55 856,7 14,3 33,0 1386,43 1,49 (Πίνακας VI)
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 2
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 3
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 4
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 5
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 6 ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΙΣΧΥΟΣ Σύστημα με λάδι *8 ΠΤΕΡΥΠΑ ΧΩΡΙΣ BAFFLES «8 ΠΤΕΡΥΠΑ 4 BAFFLES 8 ΠΤΕΡΥΠΑ 8 BAFFLES «3 ΠΤΕΡΥΠΑ ΧΩΡΙΣ BAFFLES 3 ΠΤΕΡΥΠΑ 4 BAFFLES *3 ΠΤΕΡΥΠΑ 8 BAFFLES 1,ΟΕ+03 N re
1 ΣΥΓΓΗΜΑ ΑΝΑΑΕΥΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Από τα διαγράμματα 1 και 2 παρατηρούμε ότι η καμπύλη ισχύος χωρίς baffles είναι η χαμηλότερη καμπύλη. Επίσης παρατηρούμε ότι όσο περισσότερα baffles χρησιμοποιούμε, η ισχύς είναι μεγαλύτερη για σταθερό αριθμό στροφών. Αυτό βρίσκει σύμφωνη τη θεωρία και ενδεικτικά φαίνεται στο διάγραμμα που ακολουθεί για σύστημα με λάδι και προωθητήρα τριών πτερυγίων. Από τα διαγράμματα 3, 4 και 5 παρατηρούμε ότι για τον ίδιο αριθμό στροφών η ισχύς αυξάνεται όσο αυξάνουμε τον αριθμό των πτερυγίων του προωθητήρα που χρησιμοποιούμε για τον ίδιο αριθμό baffles.
ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Q = ο ρυθμός ροής από τον προωθητήρα, m^/sec Ν = ο αριθμός των στροφών, στρ/sec D = η διάμετρος του προωθητήρα, m C = ο συνολικός αδιάστατος παράγοντας του σχήματος V = η ένδειξη του βολτομέτρου, Volt I = η ένδειξη του αμπερομέτρου, Am ρ = η πυκνότητα του ρευστού, Kg/m^ μ = το δυναμικό ιξώδες του ρευστού, Nsec/m^ g = η σταθερά της βαρύτητας, 9,81 m/sec^ φ = η αδιάστατη εξίσωση ισχύος α = το πλάτος της λεπίδας, m b = το πλάτος των θραυστών ρευμάτων, m r= το μήκος της λεπίδας,m V= το κινηματικό ιξώδες, m^/sec Κι = η σταθερά αντιστοιχίας συναρτήσει του σχήματος του προωθητήρα Νρ = ο αριθμός ισχύος Ρα = η ισχύς του προωθητήρα, Watt Da = η διάμετρος του δοχείου, m Hl = το ύψος του υγρού, m Ηα = το ύψος του δοχείου, m ( N re) m = ο αριθμός Reynolds για ανάμειξη ( N fr) m = ο αριθμός Froude για ανάμειξη νερό full = το ύψος του νερού είναι 292 mm νερό half = το ύψος του νερού είναι 146 mm
1 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Applied Process Design ERNEST E. LUDWIG For Chemical And Petrochemical Plants 2. Fluid Flow For Chemical Engineers F. A. HOLLAND 3. Μηχανική Ρευστών 4. Ειδική Χημική Μηχανολογία II ΒΑΣΙΛΕΙΑΔΗΣ ΚΩΝ/ΝΟΣ Χημικός Μηχανικός ΧΡΙΣΤΟΦΟΡΙΔΗΣ ΑΧ. Δρ. Χημικός Μηχανικός