Контрольная работа по "Технологическое оборудование нефтегазоперерабатывающего производства"

Поскольку на поверхности жидкости при вращении мешалки может образоваться воронка, ухудшающая условия перемешивания контактирующих фаз, к стенкам внутри корпуса крепят вертикальные перегородки высотой Н≈0,1 D, число перегородок обычно равно четырем. Эти перегородки разбивают горизонтальное вращающееся кольцо жидкости и способствуют развитию циркуляции в вертикальном направлении.

 

 

Для перемешивания жидкости во всем объеме применяют рамные мешалки. Перемешивающее устройство таких смесителей  представляет собой  плоскую  рамную конструкцию.

В тех случаях, когда необходимо исключить отложение осадков на стенках аппарата или улучшить теплопередачу через стенку, применяют якорные мешалки. Конфигурация лопастей такого смесителя повторяет конфигурацию корпуса аппарата, что обеспечивает высокую турбулентность потока вблизи стенок аппарата. Якорная мешалка обеспечивает большую турбулентность и исключает образование осадка.

Пропеллерные мешалки применяют для интенсивного перемешивания во всем объеме, обеспечиваемого внутренней рециркуляцией жидкости. Смесительное устройство этого типа выполнено в виде винта с двумя или большим числом лопастей. Для упорядочения циркуляции жидкости в корпусе аппарата пропеллер устанавливают в направляющую трубу. Диаметр пропеллера dM = (0,25 — 0,35) D.

Для перемешивания маловязких жидкостей и суспензий с малым содержанием (до 10 % )твердого вещества.

Турбинные мешалки имеют лопастное колесо (турбину) с прямыми или загнутыми назад лопатками открытого или закрытого типа. Турбинное колесо закрытого типа имеет специальный направляющий аппарат по типу насосного агрегата, обеспечивающего интенсивное движение жидкости в виде струй от центра колеса к его периферии.

Быстроходные лопастные, турбинные, пропеллерные мешалки обычно имеют отношение DJdM ^ 1,5. Они различаются способностью создавать осевое циркуляционное течение. В аппаратах без внутренних устройств эти мешалки обеспечивают насосный эффект, вдвое превышающий насосный эффект обычных мешалок .

Следует отметить, что целесообразность использования мешалок тех или иных конструкций часто определяется особенностями технологии их изготовления. Например, при гуммировании или эмалировании мешалок наличие острых углов и кромок препятствует образованию надежного покрытия. Для гуммирования удобны лопастные мешалки, а для эмалирования - мешалки из сплющенных труб. За последние годы из новых конструкций мешалок в практику перемешивания прочно вошли только эмалированные мешалки из сплошных труб и фрезерные. Фрезерная мешалка представляет собой диск с лопастями в форме зубцов. Она обеспечивает высокую разность скоростей лопастей мешалки и потока обтекающей их жидкости.

Барботажное перемешивание. Этот способ перемешивания применяют для маловязких жидкостей. В качестве перемешивающего агента используют воздух, водяной пар, азот и другие газы. При перемешивании этим способом в нижней части аппарата устанавливают барботер—устройство, обеспечивающее распределение газа (пара) по площади поперечного сечения аппарата. Обычно в качестве барботера используют перфорированные трубы. Выходное сечение отверстий для выхода газа должно быть меньше сечения коллектора в несколько десятков раз, чтобы обеспечить достаточное сопротивление на выходе газа в жидкость и его более равномерное распределение по отдельным отверстиям. Желательно упорядочить движение жидкости, создавая восходящий поток в центральной части аппарата и нисходящий (опускной) поток у стенок аппарата. Для этого в центре аппарата необходимо установить специальную подъемную трубу.

При использовании того или иного газа в качестве барботирующего агента необходимо учитывать возможность образования взрывоопасных смесей, а также взаимодействия перемешиваемого продукта с барботирующим газом.

Гидравлический способ перемешивания. При гидравлическом способе перемешивания используют диафрагмовые, инжекторные и циркуляционные смесители.

Диафрагмовые смесители представляют собой систему диафрагм, установленных в трубопроводе, по которому перекачиваются смешиваемые жидкости. При прохождении потока через отверстия диафрагм происходит его турбулизация, приводящая к интенсивному перемешиванию перекачиваемых жидкостей.

В инжекторных смесителях одна из жидкостей с большой скоростью проходит через сопла, создавая разрежение окружающем сопла пространстве. Сюда подсасывается вторая жидкость, которая интенсивно перемешивается с первой. Скорость жидкости в соплах должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить необходимую подачу второй жидкости.

Циркуляционное перемешивание широко применяют в различных технологических системах. Циркуляционный насос забирает жидкость из резервуара (аппарата) и возвращает ее обратно в тот же сосуд. Поскольку насос может обеспечить высокие скорости движения жидкости (более 1 м/с) и необходимый объемный расход, представляется возможность достаточно быстро перемешать соответствующие потоки или обеспечить необходимые условия для протекания тепло- и массообменных процессов.

Специальные методы перемешивания. Наряду с аппаратами традиционной конструкции в промышленности используют также аппараты или перемешивающие устройства специальных конструкций. К ним можно отнести устройства для вибрационного и пульса-ционного перемешивания.

Вибрационные мешалки выполняют в форме дисков, закрепленных на вертикальных штангах и совершающих возвратно-поступательное движение. Пульсационное перемешивающее устройство представляет собой камеру с распределительной полостью и системой сопел, погруженных в аппарат. Эта камера соединена с пульсатором-устройством, генерирующим пульсации давления газа.

Для смешения потоков жидкостей различного состава в последнее время начали применять статические смесители - устройства, не содержащие подвижных частей и устанавливаемые непосредственно на трубопроводах. Действие таких устройств основано на использовании энергии потока для создания высоких локальных напряжений сдвига.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

1. Ахметов С.А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: учеб.пособие.  СПб.: Недра, 2006. 868с.

2. Сугак А.В. Оборудование нефтеперерабатывающего  производства: учеб.пособие. М.: Академия, 2012. 336 с.

3. Фарамазов С.А. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация: учеб.пособие для техникумов.  2-е изд., перераб. и доп.  М.: Химия.