স্টিয়ারার রিঅ্যাক্টর কি? নীতিমালা, অ্যাগিয়েটর ডিজাইন ও অ্যাপ্লিকেশন

স্টিয়ারার রিঅ্যাক্টর কি? নীতিমালা, অ্যাগিয়েটর ডিজাইন ও অ্যাপ্লিকেশন

মূল প্রশ্নের উত্তর:একটি মিস্টার রিঅ্যাক্টর কী এবং একটি এএসএমই-কোডেড চাপের পাত্রে মিশ্রণ কর্মক্ষমতা, তাপ স্থানান্তর এবং প্রতিক্রিয়া ফলনকে কীভাবে প্রভাবিত করে?একটি মিশ্রণ রিঅ্যাক্টর একটি ASME বিভাগ VIII- কোডযুক্ত উত্তেজিত চাপের পাত্রে যেখানে একটি মোটর চালিত ইম্পেলার শ্যাফ্ট মিশ্রণ, ছড়িয়ে পড়া, তাপ স্থানান্তর বৃদ্ধি,এবং প্রতিক্রিয়া homogenization. পারফরম্যান্সটি * পাওয়ার নম্বর এনপি * = পি / ((ρN3D5) দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যা 0.3 (সমুদ্রের প্রিপেলার) থেকে 5.0-6.0 (রাশটন টারবাইন) পর্যন্ত, * রেনল্ডস নম্বর * Re = ρND2/μ (বিক্ষিপ্ত রীতি Re > 104),এবং *টিপ গতি* v_tip = πND (2-6 m/s). এপিআই ৬৮২ যান্ত্রিক সিলগুলিতে ০.১-১০ এমপিএ এর ডিজাইন চাপে প্রক্রিয়া তরল থাকে, যখন প্রতি ইউনিট ভলিউম শক্তি ০।১-৫ কিলোওয়াট/মি৩ লক্ষ্যমাত্রার জন্য পর্যাপ্ত শক্তি ইনপুট নিশ্চিত করে * মিশ্রণের সময়* ৫-৬০ সেকেন্ড.

1. কোর অ্যাগিয়েটর ডিজাইন নীতি

মিশ্রন রিঅ্যাক্টরের মিশ্রণ কর্মক্ষমতা ইম্পেলার জ্যামিতি, ঘূর্ণন গতি, ভাস জ্যামিতি (বাফল, ডি / টি অনুপাত) এবং তরল বৈশিষ্ট্যগুলির উপর নির্ভর করে।তিনটি প্রকৌশল নীতি মিশ্রণকারীর নকশা এবং নির্বাচন পরিচালনা করে:

• ইম্পেলার হাইড্রোডাইনামিক এবং পাওয়ার নম্বরঃ* শক্তি সংখ্যা Np* = P/(ρN3D5) হ'ল প্রিপেলারের অনুপাতহীন প্রতিরোধের সহগ, যা প্রতিটি জ্যামিতির জন্য পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত হয়। * রুস্টন টারবাইন* (6 টি সমতল ফলক, ডি / টি = 0.33-0.5) এর Np = 5 রয়েছে।০-৬.0, উচ্চ shear সঙ্গে শক্তিশালী রেডিয়াল প্রবাহ উত্পাদন √ গ্যাস-তরল ছড়িয়ে পড়া এবং অ-মিশ্রিত তরল emulsification জন্য আদর্শ। * পিক-ব্লেড impeller * (4 ব্লেড 45 ° এ, নিচে বা আপ পাম্পিং) Np = 1 আছে২৭-১.64* সামুদ্রিক প্রিপেলার* (৩টি ফলক, পিচ = ব্যাসার্ধ) এর Np = ০.২-০।45, কম সান্দ্রতা মিশ্রণের জন্য উপযুক্ত। Re > 104 (পুরোপুরি অশান্তিপূর্ণ), Np গতি নির্বিশেষে ধ্রুবক; Re < 10 (ল্যামিনার), Np = K/Re (যেখানে K একটি জ্যামিতি ধ্রুবক),যার অর্থ ক্ষমতা ঘনত্বের পরিবর্তে সান্দ্রতার অনুপাত.
• প্রবাহ প্যাটার্ন এবং মিশ্রণ সময়ঃইম্পেলারের প্রবাহটি * প্রবাহ সংখ্যা এনকিউ * = কিউ / ((এনডি 3) দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যেখানে কিউ হ'ল ইম্পেলারের স্রাবের হার। একটি পিচ-ব্লেড ইম্পেলারের জন্য, এনকিউ = 0.43-0.75 (পাম্পিং নম্বর) ।*মিশ্রণ সময়* θ = V/(Nq·ND3·N) = K/N (সম্পূর্ণ অস্থির প্রবাহের মধ্যে), মিশ্রণের সময় গতির বিপরীত আনুপাতিক), যেখানে কে ইম্পেলার-ভাসেল জ্যামিতির উপর নির্ভর করে (সাধারণত 4-10 স্ট্যান্ডার্ড কনফিগারেশনের জন্য) ।.45·d_p^0.2·D^(-0.85) কেবল স্থির পদার্থের জন্য ন্যূনতম গতির পূর্বাভাস দেয় (পাত্রের তলদেশে কোনও শক্ত পদার্থ নেই), যেখানে S একটি জ্যামিতি-নির্ভর ধ্রুবক।*ক্যাম্প নম্বর* Ca = G·t (দ্রুততা গ্র্যাডিয়েন্ট * সময়) জল চিকিত্সা চুল্লিতে ফ্লোকুলেশন তীব্রতা বৈশিষ্ট্য.
• মেকানিক্যাল সিল এবং শ্যাফ্ট ডিজাইনঃএপিআই ৬৮২ সিলিং প্ল্যান নির্ধারণ করেঃপ্ল্যান ৫৩ (০ এ চাপযুক্ত বাধা তরল দিয়ে ডাবল সিলিং).15-0.3 এমপিএ ভ্যান চাপের উপরে, বিষাক্ত বা মূল্যবান তরলগুলির জন্য আদর্শ) শূন্য প্রক্রিয়া ফুটো সরবরাহ করে; প্ল্যান 52 (বাফার তরল সহ চাপহীন ট্যান্ডেম সিল) মাঝারি বিপজ্জনক পরিষেবার জন্য ব্যবহৃত হয়;প্ল্যান ১১ (পাত্র থেকে ফ্লাশ সহ একক সিলিং) মঙ্গলাত্মক তরলগুলির জন্য কাজ করে. শ্যাফ্টের সমালোচনামূলক গতি কমপক্ষে 1.4 * সর্বোচ্চ অপারেটিং গতি হওয়া উচিত যাতে অনুরণন এড়ানো যায়। নীচের প্রবেশের অ্যাসোসিয়েটরগুলির জন্য, একটি * স্থিতিশীল ভারবহন * (পিটিএফই বা কার্বন বুশিং) শ্যাফ্টের শেষটি সমর্থন করে,বিক্ষিপ্ততা হ্রাস এবং উচ্চতর এল / ডি অনুপাত সক্ষম, কিন্তু প্রক্রিয়া সামঞ্জস্যপূর্ণ উপাদান এবং পর্যায়ক্রমিক প্রতিস্থাপন প্রয়োজন।

2. প্রধান ধরনের স্টিয়ারার রিঅ্যাক্টর ইমপেলার

মিশ্রণকারী রিঅ্যাক্টর ইম্পেলারগুলি প্রভাবশালী মিশ্রণের লক্ষ্য (মিশ্রণ, গ্যাস বিচ্ছিন্নতা, শক্ত সাসপেনশন, বা তাপ স্থানান্তর) এবং প্রক্রিয়া তরল সান্দ্রতা পরিসীমা উপর ভিত্তি করে নির্বাচিত হয়।তিনটি প্রধান ইমপ্লের পরিবার বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনগুলি জুড়ে দেয়:

• রাশটন টারবাইন (রেডিয়াল-ফ্লো) ইমপেলার:6-ব্লেড ডিস্ক টারবাইন (Rushton) এর Np = 5.0-6.0 আছে এবং শক্তিশালী রেডিয়াল প্রবাহ উৎপন্ন করেঃ তরলটি শ্যাফ্ট অক্ষ বরাবর টানা হয়, ব্লেডের টিপস দ্বারা রেডিয়ালভাবে বাইরে ত্বরান্বিত হয়,এবং জাহাজ প্রাচীর এবং baffles মাধ্যমে impeller ফিরে recirculatesএই উচ্চ-শিয়ার, উচ্চ-শক্তির ছড়িয়ে পড়া প্যাটার্নটি গ্যাস-তরল ভর স্থানান্তরের জন্য সর্বোত্তম (২-৪ ভিভিএম গ্যাস প্রবাহে ০.২ সেকেন্ড-১ পর্যন্ত কেএলএ) এবং অমিশনীয় তরল-তরল ছড়িয়ে পড়া (টুকরো আকার 50-500 μm) ।জাহাজের বেফেল (৪টি ৯০° এ), প্রস্থ = T/12) ঘূর্ণায়মান প্রতিরোধ এবং উল্লম্ব recirculation করার tangential প্রবাহ রূপান্তর। স্ট্যান্ডার্ড impeller ব্যাসার্ধ D = T/3,৩-৬ মিটার/সেকেন্ডের টপ স্পিডের সাথে প্রযোজক ইম্পেলার *রেইনল্ডস নম্বর* Re > ৫*১০৪ কম সান্দ্রতাযুক্ত তরল (< ১) এ টার্বুল্যান্ট মিশ্রণের জন্য,000 সিপি) ।
• পিকচার্ড ব্লেড (অক্সিয়াল ফ্লো) ইমপেলার:৪টি ব্লেডের ৪৫ ডিগ্রি শর্ট ইম্পেলার (এনপি = ১.২৭-১.৬৪) অক্ষীয় প্রবাহ উৎপন্ন করে, তরলকে নীচে (বা বিপরীত হলে উপরে) পাম্প করে। এই প্রবাহের নিদর্শনটি প্রদান করেঃমিশ্রণের জন্য দক্ষ বাল্ক সঞ্চালন (মিলে যাওয়া সময়গুলি 50-80% সমান শক্তিতে রুশটনের চেয়ে কম), সলিড সাসপেনশন (Njs 30-50% রুশটনের চেয়ে কম) এবং তাপ স্থানান্তর বৃদ্ধি (অভ্যন্তরীণ তাপ স্থানান্তর সহগ 20-40% বেশি) ।হালকা গ্যাস ছড়িয়ে), স্ফটিকায়ন (নিয়ন্ত্রিত সুপারস্যাচুরেশন), এবং শক্ত-তরল প্রতিক্রিয়া। একটি সাধারণ শ্যাফ্টে একাধিক পিচ-ব্লেড ইম্পেলার (2-3 ইউনিট, 1 এ দূরত্ব।5* ইম্পেলার ব্যাসার্ধ) উচ্চতর জাহাজে মিশ্র জোন প্রসারিত (এইচ / ডি > 1.৫), যা পুরো ভলিউম জুড়ে অভিন্ন ঘনত্ব অর্জন করে।
• হেলিকেল রিবন এবং অ্যাঙ্কর ইমপেলার (উচ্চ সান্দ্রতা):ভিস্কোস তরলগুলির জন্য (1,000-50,000 সিপি) যেখানে Re < 100 (ল্যামিনার রেজিমে রূপান্তরিত), ঘনিষ্ঠ-স্বচ্ছতা ইম্পেলারগুলি ঊর্ধ্বমুখী রিবন (ল্যামিনার প্রবাহে এনপি = 100-200, পিচ = ব্যাসার্ধ, রিবন প্রস্থ = 0) ।1*D) অথবা অ্যাঙ্কর (Np = 50-150, D = 0.95*T) √ পুরো পাত্রে দেয়াল পরিস্রাবণ করে। পাওয়ার স্কেলগুলি P = Kp·μ·N2·D3 (ল্যামিনার ব্যবস্থায় সান্দ্রতার সাথে রৈখিক) । * নাগাতা সম্পর্ক* P = Kp·Re^(-1) √·N3·D5 ল্যামিনার শক্তি পূর্বাভাস দেয়।এই ইম্পেলারগুলি: পলিমারাইজেশন প্রতিক্রিয়াগুলির জন্য অভিন্ন তাপমাত্রা বন্টন, কোনও স্থবির অঞ্চল নেই (তাপ সংবেদনশীল পণ্যগুলির জন্য সমালোচনামূলক) এবং প্রাচীর তাপ স্থানান্তর সহগ 200-400 W/m2K (vs.50-100 W/m2K unbaffled পাত্রে জন্য). সাধারণ অপারেটিং গতি 10-50 RPM প্রতি ইউনিট ভলিউম প্রতি শক্তি 0.5-2 kW/m3 হয়।

স্টিয়ারার রিঅ্যাক্টর ইমপেলার প্রকার তুলনা ম্যাট্রিক্স

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (FAQ)

প্রশ্ন: পাওয়ার নম্বর Np কি এবং এটি কীভাবে অ্যান্টিগ্রেটরের আকার নির্ধারণে ব্যবহৃত হয়?

উত্তরঃ পাওয়ার নম্বর Np = P/ ((ρN3D5) একটি নির্দিষ্ট ইম্পেলার জ্যামিতির অ-মাত্রিক প্রতিরোধের সহগ। প্রতিটি ইম্পেলার প্রকারের জন্য (রুস্টন এনপি = 5-6, পিচ-ব্লেড এনপি = 1.3-1।6, প্রিপেলার Np = 0.3-0.45), Np পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত হয় এবং সম্পূর্ণ ঝড়ের অবস্থায় ধ্রুবক হয় (Re > 104). Agitator মোটর শক্তি হিসাবে গণনা করা হয় P = Np * ρ * N3 * D5,তারপর একটি নিরাপত্তা ফ্যাক্টর দ্বারা গুণিত (1.2-1.5) মোটরের আকারের জন্য। উদাহরণস্বরূপ, একটি রুশটন টারবাইন D = 0.5 মিটার, N = 3 rps (180 RPM), পানিতে (ρ = 1,000 kg/m3) P = 5.5 * 1,000 * 27 * 0.03125 = 4,640 W ≈ 4.6 kW আঁকে।মোটরটির আকার হবে ৫.5-6.0 কিলোওয়াট (1.2-1.3 * নিরাপত্তা ফ্যাক্টর সহ) ।

প্রশ্ন: টারবাইন বা পিচ-ব্লেড ইম্পেলার সহ মিশ্রিত চুল্লিগুলিতে কেন বাফেল প্রয়োজন?

উঃ ব্যফেল ছাড়া, ঘোরানো ইম্পেলার একটি ঘূর্ণি সৃষ্টি করে যা পুরো তরল ভরকে একটি কঠিন দেহ হিসাবে ঘোরানোর কারণ হয় (ট্যাঞ্জেনশিয়াল ফ্লো),কোন উল্লম্ব পুনরায় সঞ্চালনের সাথে মিশ্রণ কার্যকরভাবে শক্তি ইনপুট সত্ত্বেও শূন্য. Baffles (4 90 ° এ, প্রস্থ = T / 12 থেকে T / 10, উচ্চতা = পূর্ণ তরল গভীরতা) উল্লম্ব পুনরায় সঞ্চালন টানজেন্সিয়াল প্রবাহ রূপান্তর, মিশ্রণ, কঠিন সাসপেনশন অর্জন যে toroidal প্রবাহ প্যাটার্ন তৈরি,এবং তাপ স্থানান্তরব্যফেল ছাড়া, পাওয়ার নম্বরটি ব্যফেল মানের 10-20% এ নেমে আসে এবং * রেইনল্ডস নম্বর * কার্যকর মিশ্রণের জন্য একটি অনেক উচ্চতর থ্রেশহোল্ড অতিক্রম করতে হবে।কম সান্দ্রতা (Re > 300) তরল মধ্যে টারবাইন এবং pitched-bladed impellers জন্য Baffles সবসময় প্রয়োজন হয়ভিস্কোস তরলগুলির মধ্যে ঘনিষ্ঠ-স্বচ্ছতা impellers (anchor, helical ribbon) baffles প্রয়োজন হয় না।

প্রশ্ন: সলিড-তরল মিশ্রণের জন্য সবেমাত্র স্থগিত গতি Njs কীভাবে নির্ধারণ করা হয়?

উত্তরঃ *জুইটারিং ক্যারেলেশন* এনজেএস = এস·ম^০.১·[জি·(রস-রল) /রল]^০.৪৫·ডিপি^০.২·ডি^(-০।85) সর্বনিম্ন agitator গতি যা কোন কঠিন 1-2 সেকেন্ডের বেশি জন্য পাত্রে নীচে স্থির থাকা পূর্বাভাস. S একটি জ্যামিতি ধ্রুবক (2.0-4.5 স্ট্যান্ডার্ড বিভ্রান্তিকর পাত্রে D / T = 0.33-0.5), μ তরল সান্দ্রতা হয়, ρs এবং ρl কঠিন এবং তরল ঘনত্ব হয়, dp ভর-মাধ্যমিক কণা ব্যাস হয়,এবং D হল ইম্পেলারের ব্যাসার্ধNjs এর উপরে 10-20% অপারেটিং শক্তিশালী সলিড সাসপেনশন নিশ্চিত করে; Njs এর নীচে অপারেটিং সলিডগুলির জমে থাকা, প্রতিক্রিয়া এলাকা হ্রাস এবং বহির্মুখী প্রতিক্রিয়াগুলিতে সম্ভাব্য হট স্পট গঠনের ফলাফল।

প্রশ্ন: বিষাক্ত বা বিপজ্জনক প্রক্রিয়া তরলের জন্য কোন যান্ত্রিক সিলিং বিন্যাস প্রস্তাবিত?

উত্তরঃ এপিআই ৬৮২ প্ল্যান ৫৩ (দ্বৈত চাপযুক্ত সিলিং) বিষাক্ত, বিপজ্জনক বা পরিবেশগতভাবে নিয়ন্ত্রিত তরলগুলির জন্য প্রস্তাবিত। বাধা তরল (পরিষ্কার, সামঞ্জস্যপূর্ণ তরল যেমন গ্লিসারিন, সাদা তেল,বা সিন্থেটিক তাপ স্থানান্তর তরল) 0 এ বজায় রাখা হয়.15-0.3 এমপিএ ক্যাসেটের চাপের উপরে, নিশ্চিত করে যে কোনও সিলের মুখের ফুটো প্রক্রিয়াতে বাধা তরল (বায়ুমণ্ডলে প্রক্রিয়া তরল নয়) ।স্তর পর্যবেক্ষণের সাথে একটি সিল পাত্রের মাধ্যমে বাধা তরলটি প্রবাহিত হয় (নিম্ন স্তরের অ্যালার্ম = বাইরের সিল ফুটো), চাপ ট্রান্সমিটার (নিম্ন চাপ এলার্ম = অভ্যন্তরীণ সিল ফুটো), এবং একটি পাম্পিং রিং বা বহিরাগত সার্কুলেশন পাম্প। এই বিন্যাস পরিবেশের জন্য শূন্য প্রক্রিয়া তরল নির্গমন অর্জন করে,একটি সাধারণ সিলিং MTBF (ব্যর্থতার মধ্যে গড় সময়) 2-5 বছর.

ট্যাগঃস্টেইনলেস স্টীল রিঅ্যাক্টর,রাসায়নিক চুল্লি সিস্টেম,শিল্প রাসায়নিক চুল্লি