Projekt 3.docx

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISZŁAWA STASZICA W KRAKOWIE

Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki

Maszynoznawstwo ceramiczne

PROJEKT NUMER 3:

TEMAT: Dobór mieszadła do 2 cieczy

Dane projektowe:

Ciecz a – Olej opałowy

Udział objętościowy a = 0,7

Ciecz b – Olej napędowy

Udział objętościowy b = 0,3

V = 650 [l] = 0,65 [m3]

Wykonał:

Sprawdził:                                                                                                                  Maciej Ludwig

Dr inż. T.Dzik                                                                                                     Czwartek 13.15 – 14.45

Grupa projektowa: 4

Zakres zadania:

1.    Charakterystyki i zastosowania cieczy poddawanych mieszaniu.

2.    Dobór parametrów pracy mieszalnika

2.1.        Gęstość dynamiczna mieszanych cieczy

2.2.        Gęstość zastępcza mieszaniny cieczy

2.3.        Lepkość dynamiczna zastępcza mieszaniny

2.4.        Średnica wirnika d oraz dobór mieszadła

2.5.        Dobór cech geometrycznych żeber

2.6.        Prędkość kątowa mieszadła

2.7.        Liczba obrotów dla zadanych prędkości kątowych

2.8.        Liczba Reynoldsa

2.9.        Moc mieszadła

3.    Zasada działania

4.    Schemat mieszadła

5.    Wnioski

6.    Kwestionariusz zamówienia

1.    Charakterystyki i zastosowania cieczy poddawanych mieszaniu.

Olej opałowy podobnie jak paliwa silnikowe jest produktem rafinacji ropy naftowej.

Oleje opałowe dzielą się na:

-lekki olej opałowy

-średni olej opałowy

-ciężki olej opałowy

Jest to podstawowy podział według gęstości oleju oraz zawartości siarki.

Cechy charakterystyczne każdego oleju decydują o jego przeznaczeniu. Olej opałowy lekki stosowany jest głównie w kotłowniach przydomowych oraz w małych i średnich firmach i instytucjach. Sprawdza się również w większych kotłowniach np. w spółdzielniach mieszkaniowych.

Olej opałowy średni i ciężki znajdują zastosowanie w instalacjach przemysłowych ; w dużych zakładach produkcyjnych , przetwórczych , elektrociepłowniach itp.

Właściwości fizykochemiczne:

·       Stan fizyczny : ciecz

·       Barwa : czerwona

·       Zapach : charakterystyczny

·       Temperatura krzepnięcia : -20oC

·       Temperatura początku/końca wrzenia : 180 – 360oC

·       Temperatura zapłonu : min. 56oC

·       Temperatura samozapłonu : 270oC

·       Granice wybuchowości : 0,7 – 8,0 % obj.

·       Gęstość w temperaturze 15oC : max. 860 kg/m3

·       Prężność par w temperaturze 50oC : ok. 2 kPa

·       Gęstość par względem powietrza : ok. 6

Olej napędowy – paliwo przeznaczone do silników wysokoprężnych z zapłonem samoczynnym.

Olej napędowy jest mieszaniną węglowodorów parafinowych, naftenowych i aromatycznych, wydzielonych z ropy naftowej w procesach destylacyjnych. Destylaty oleju napędowego mają temperatury wrzenia znacznie wyższe (180-350 °C) niż destylaty, z których produkuje się benzynę. Z uwagi na dużą zawartość siarki w tych destylatach, konieczne jest jej usuwanie poprzez obróbkę wodorową w procesach katalitycznych (hydrorafinacja).

Olej napędowy stosowany jest w silnikach z zapłonem samoczynnym, popularnie zwanych dieslami, oraz w niektórych rodzajach turbin gazowych

Właściwości fizykochemiczne:

·       Stan fizyczny : ciecz

·       Barwa : jasnożółta

·       Zapach : charakterystyczny

·       Temperatura krzepnięcia : -5oC gat. B

: -20oC gat. D

: -35oC gat. F

: -40oC arktyczny klasa 1

·       Temperatura początku wrzenia : ok. 180°C

końca wrzenia : ok. 360oC

·       Temperatura zapłonu : nie niższa niż 56oC

·       Temperatura samozapłonu : 270oC

·       Granice wybuchowości : 3,11 – ok. 15,0 % obj.

·       Gęstość w temp. 15oC : 820 - 845 kg/m3 (gatunki B, D i F)

800 - 845 kg/m3 (klasa 1)

·       Lepkość w temp. 40°C : 2,00 – 4,50 mm2/s (gatunki B, D i F)

1,50 – 4,00 mm2/s (klasa 1)

·       Gęstość par względem powietrza : ok. 6

W wykonaniu zadania projektowego przyjęto następujące wartości:

OLEJ OPAŁOWY ŚREDNI:

·        Gęstość ρ = 860 [kgm3]

·        Lepkość kinematyczna ηkin = 9 ∙10-6 [m2s]

     OLEJ NAPĘDOWY:

·        Gęstość ρ = 830 [kgm3]

·        Lepkość kinematyczna ηkin = 3 ∙10-6 [m2s]

2.    Dobór parametrów pracy mieszalnika

2.1.          Gęstość dynamiczna mieszanych cieczy

ηdyn= ηkin∙ρ

gdzie:

ηdyn - lepkość dynamiczna cieczy [mPas]

OLEJ OPAŁOWY ŚREDNI:

ηdyn= 9 ∙10-6 ∙860 = 7,74 [mPas]

OLEJ NAPĘDOWY:

ηdyn= 3 ∙10-6 ∙830 = 2,49 [mPas]

2.2.          Gęstość zastępcza mieszaniny cieczy

ρz = ρa∙ua + ρb∙ub

gdzie:

ρz – gęstość zastępcza mieszaniny cieczy [kgm3]

ρa – gęstość oleju opałowego średniego równa 860 [kgm3]

ua – udział objętościowy oleju opałowego średniego równy 0,7

ρa – gęstość oleju napędowego równa 830 [kgm3]

ua – udział objętościowy oleju napędowego równy 0,3

ρz = 860∙0,7 + 830∙0,3 = 851 [kgm3]

2.3.          Lepkość dynamiczna zastępcza mieszaniny

ηz = (ηa)ua ∙ (ηb)ub

gdzie:

ηa – lepkość dynamiczna oleju opałowego średniego równa 7,74 [mPas]

ηb – lepkość dynamiczna oleju napędowego równa 2,49 [mPas]

ηz = (7,74)0,7 ∙ (2,49)0,3 = 5,51 [mPas]

2.4.          Średnica...