3 Описание лабораторной установки и методика проведения эксперимента

Экспериментальная установка представляет собой реактор вместе со всеми конструктивными элементами, установленный на подпятнике качения 9. Весы 10, к осевой платформе которых прикреплен шнур, соединенный с корпусом реактора, позволяют измерять крутящий момент, создаваемый якорной мешалкой 5. Мешалка приводится во вращение электродвигателем 11, укрепленным на каркасе, не связанным с реактором.

В качестве модельной реакционной массы применяется минеральное масло, которое нагревается при помощи электронагревателя 12. В рубашку 2 с помощью насоса 13 подается охлаждающая вода.

Рис. 3.1 Схема экспериментальной установки

Включается электродвигатель 11. Через 1-2 минут записываются в таблицу показания термопары 6 и весов 10. Включается нагреватель 12. По мере повышения температуры (через каждые 10ºС) записываются показания термопары и весов. Работа продолжается до достижения заданной преподавателем температуры. Выключается электронагреватель. Через несколько минут, когда температура масла перестанет расти, выключить двигатель мешалки. Снимаются показания температур на термопарах 6, 7 8 с потенциометра 14.

4 Обработка результатов

Исходные данные для расчетов:

Таблица 4.1 - Техническая характеристика установки

Диаметр аппарата D, м	0,64
Высота Н, м	0,42
Объем V, м^3	0,135
Поверхность теплообмена Е, м^2	1,48
Мощность электродвигателя N, кВт	1,1
Вес аппарата m, кг]	200

Таблица 4.2 -Рабочие условия установки

Давление в аппарате, р	1 атм
Температура реакционной среды, tp	от 20 до 100ºС
Температура охлаждающей воды, Θср	от 15 до 20 ºС

1) Определяется крутящий момент, создаваемый мешалкой, нм:

(4.1)

где R – расстояние от оси реактора до точки крепления шнура, м;

2) Определяется мощность N_экс , Вт:

(4.2)

где ω - угловая скорость вращения мешалки, сек, ();

n - число оборотов мешалки в минуту.

3) По тарировочному графику определяется вязкость масла при необходимых температурах.

4) Рассчитываются значения критерия Рейнольдса:

(4.3)

где - число оборотов в секунду; d – диаметр мешалки, μ – коэффициент динамической вязкости.

5) Определяется величина к_N по графику и рассчитывается мощность:

(4.4)

6) Строится график зависимости мощностей от температуры масла:

; ;

Данные для определения мощности привода заносят в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

t, ºС	Р, Н	Мк, Нм	Nэксп, Вт	μ, Нс/м^2	ReM	кн	Nтеор, Вт