Процесс перемешивания: описание и применение

Эффективность перемешивания не одинакова в различных условиях применения этого процесса. Искусственная турбулизация потока применяется для перемешивания жидкостей и газов в трубопроводах. В качестве основных составляющих оборудования для механического перемешивания используются: корпус, привод, уплотнение, вал и мешалка. Схемы устройств, предназначенных для перемешивания в потоке. Наиболее пригодны якорные мешалки для перемешивания вязких жидкостей, особенно в случаях подвода и отвода теплоты через рубашку.

Технологическое назначение перемешивания в жидкой среде разнообразно. Основными показателями, характеризующими процесс перемешивания, являются интенсивность и эффективность перемешивания, а также расход энергии на проведение процесса.

Якорная мешалка наиболее часто используется для перемешивания жидкостей умеренно вязких до 10000сПз. Эффективность перемешивания при теплопередаче оценивается коэффициентом теплоотдачи от стенки к жидкости или равномерностью температуры в объёме жидкости. Эффективность перемешивания при массопередаче оценивается коэффициентом массопередачи. В технике применяются различные типы аппаратов для перемешивания.

В результате этого прекращение перемешивания после обнажения мешалки при опорожнении сосуда вызывает отложение большого количества осадка. В случае перемешивания очень вязких жидкостей (более 50 Па.с) якорная мешалка дополняется поперечными или вертикальными элементами, что улучшает циркуляцию перемешиваемой жидкости.

Но при этом наблюдается такой парадокс – нет методики определения эффективности перемешивания на различном оборудовании, установленном в линии пластической подготовки. В свою очередь смесители тяжелого типа предназначены для перемешивания очень густых, вязких масс, таких как синтетический каучук, и для промывки веществ, не растворяющихся в жидкости. При вращении барабана такое расположение лопастей способствует интенсивному перемешиванию материалов.

В смесительном диффузоре и трубопроводе создаётся высокая турбулентность, которая ведёт к интенсивному перемешиванию двух жидкостей. Этим достигается интенсивный процесс перемешивания, при котором преобладает перемещение продукта к разгрузочной стороне, в связи с чем, смесительный лоток постоянно опорожняется. Метод перемешивания в потоке неподвижными турбулизаторами используется при условии взаимной растворимости компонентов вещества, а также его невысокой вязкости.

При таких условиях интенсивность перемешивания довольно низкая и смешивание разных слоев жидкости отсутствует. Интенсивное перемешивание достигается, в том случае, если движение жидкости принимает вихревой характер, и образуются вторичные потоки. Для перемешивания вязких жидкостей используют якорные мешалки с дугообразными лопастями.

Процесс перемешивания: описание и применение

Этот процесс применяют в пищевой промышленности для интенсификации химических, тепловых и массообменных процессов, а также для приготовления растворов, эмульсий и суспензий. Способы перемешивания определяются агрегатным состоянием перемешиваемых материалов и целью перемешивания. Эта характеристика выражается по–разному, в зависимости от технологического назначения перемешивания.

При вращении мешалки винты разрезают реакционную массу на части, которые перемещаются и перемешиваются. Такая мешалка наиболее эффективно работает в среде со средней вязкостью. Конструкция мешалки имеет наиболее важное значение в работе аппарата для перемешивания, в то время как тип используемого резервуара (сосуда) также может оказать значительное влияние на его работу.

У аппаратов с периодической выгрузкой вязких продуктов используются конические днища. Однако конические днища в общем случае затрудняют перемешивание и способствуют забивке выпускного патрубка. В качестве привода механического перемешивающего устройства обычно используется электродвигатель, соединяемый с валом мешалки прямой или понижающей передачей.

Расход энергии на перемешивание

Привод с экранированным электродвигателем применяют для перемешивания токсичных, взрыво- и пожароопасных жидких сред при повышенных давлениях. Мешалки служат для приведения жидкости непосредственно в вынужденное движение. В зависимости от формы лопаток (лопастей) и способа их установки, такие мешалки создают радиальный, осевой, радиально-осевой потоки перемешиваемой жидкости.

Перемешивание потока вещества неподвижными турбулизаторами

Их окружная скорость обычно не превышает 0,5 … 1,5 м/с, а частота вращения около 1 об/с. Используются якорные мешалки преимущественно для перемешивания вязких и «тяжелых» жидкостей. Для жидкостей малой вязкости (например, воды) для уменьшения толщины пристенного слоя достаточно повысить турбулентность в аппарате. Применение этих мешалок позволяет избежать локальный перегрев вязкой жидкости (при нагреве с использованием рубашки) или образование осадка на дне и стенках сосуда.

3) механизм обмена энергией или характер распределения скоростей в потоке. Такой подход позволяет в простой и единообразной форме описать гидродинамику осреднённого течения в аппаратах с мешалками применительно к большому числу конструктивных вариантов. Способ пластического формования сырца в настоящее время является доминирующим в производстве кирпича и других изделий грубой керамики. Мы считаем, что этот показатель является наиболее важным при оценке качества подготовки сырья и определяет качество конечной продукции.

Экспериментально установлено , что если какой-то компонент распределен в смеси равномерно, то и другие компоненты также распределены равномерно. Как видно из представленной таблицы, наихудшее перемешивание и распределение добавок в шихте обеспечивают вальцы. Смесители, оснащённые лопастями с поступательным движением, используются в работе с большими объёмами твёрдых материалов, к примеру, для перелопачивания солода.

Барботажные смесители жидкостей и суспензий

Твердые сыпучие материалы смешиваются в аппаратах периодического и непрерывного действия. Наиболее простыми мешалками являются цилиндрические барабаны, горизонтально или вертикально закрепленные на валу. Шестигранные барабаны обеспечивают более интенсивное смешивание и измельчение. Для перемешивания небольших объемов используются аппараты под названием «пьяная бочка».

В таких условиях возможно достижение высокой интенсивности и равномерности перемешивания. При вращении валов осуществляется как перемешивание материала, так и его постепенное перемещение вдоль аппарата. При условии установки в емкости зеркальных перегородок возрастает интенсивность перемешивания.

Посмотрите еще:

  • ОПОРНО-ТРОФИЧЕСКИЕ ТКАНИОПОРНО-ТРОФИЧЕСКИЕ ТКАНИ Как называются эти волокна? Какие клетки соединительной ткани принимают участие в этом процессе? Что это за клетки? Какие функции крови при этом нарушатся? Какая клетка рыхлой […]
  • Черный тмин применение и опасностиЧерный тмин применение и опасности Лечение простатита черным тмином. Еще в масле черного тмина содержатся гормоны, помогающие при бесплодии и способствующие повышению потенции. Черный тмин, по-научному называемый […]
  • Лечение хронического холециститаЛечение хронического холецистита Хронический холецистит иногда сопровождается жидким стулом. Лечение лекарственными растениями сочетанных хронического холецистита и воспаления желчевыводяших путей весьма […]
  • Норма гемоглобина у детейНорма гемоглобина у детей Норма уровня гемоглобина у ребенка, это некоторый диапазон количества гемоглобина, в пределах которого организм ребенка нормально функционирует. Важно не только выяснить причину […]
  • Клен остролистныйКлен остролистный Клен можно встретить в Азии и Европе, а так же в Северной Америке. Рак клёна. Признаки поражения. Это дерево достигает в высоту сорока метров - настоящий великан среди кленов. […]
  • Аденоиды у детейАденоиды у детей Существует 2 основных варианта лечения аденоидов у детей - оперативное удаление и консервативное. Удаление аденоидов у детей как метод хирургического лечения называется […]