Мал. 1.9. Схема газодувки:

1 – корпус; 2 – робоче колесо; 3 – всмоктуючий патрубок;

4 – направляючий апарата; 5 –нагнітаючий патрубок

Самостійна робота №3 Тема. Процеси перемішування

План

1. Характеристика процесів перемішування.

2. Схеми роботи пристроїв процесів перемішування.

Процеси перемішування застосовують для перемішування з метою одержання однорідної або неоднорідної рідинної системи. При цьому можливе:

• перемішування рідини з рідиною, рідини з твердою речовиною, рідини з газом;

• перемішування з метою збереження гетерогенної системи і запобігання розшарування, випадання осаду або спливання легких фракцій;

• перемішування з метою інтенсифікації тепло і масообмінних процесів.

У сі процеси перемішування поділяються :

- перемішування механічне;

- перемішування пневматичне;

- перемішування циркуляційне;

- перемішування в потоці шляхом

створення штучної турбулізації. Мал. 3.1. Схема роботи механічної мішалки: .

1 – ємність; 2 – мішалка

Механічне перемішування - застосування мішалок, які розташовані у ємностях , що здійснюють обертальний рух та перемішування компонентів за рахунок циркуляції рідини (мал. 3).

Основні типи мішалок: однолопатеві, багатолопатеві, пропелерні, якірні, турбінні, рамні, шнекові (мал. 3.2). Кожний з типів мішалок має певні застосування.

Лопатеві і рамні мішалки застосовують для перемішування малов’язких рідин, пропелерні -для рідин помірної в'язкості, турбінні - для нев'язких і в’язких систем, якірні і шнекові-для високов'язких і пластичних систем.

Мал. 3.2. Основні типи механічних мішалок:

1 – однолопатева; 2 – багатолопатева;

3 – пропелерна; 4 – якірна; 5 – турбінна;

6 – рамна; 7 – шнекова.

Пневматичне перемішування – пропускання через рідину або її суміш з іншими компонентами (барботування) повітря або газу (мал. 3.3).

В’язкі рідини перемішувати методом барботування повітрям або газом важко, а також застосовувати перемішування повітрям рідинних систем, що утримують жир або інші речовини, які вступають у реакцію з киснем.

Пневматичне перемішування застосовують, коли перемішування є супутнім процесом або процесом, що інтенсифікує теплообмінні процеси. Наприклад, перемішування за рахунок барботування повітря ефективно при замочуванні або митті зерна, круп.

Циркуляційне перемішування - багаторазове пропускання рідини через насос замкнутим циклом "насос – ємність" (мал. 3.4).Використовують відцентрові та струменеві насоси.

З астосовування: для одержання стійкої емульсії або суспензії та для сатурації рідини з метою одержання газованих напоїв. Циркуляційне перемішування для одержання емульсій і суспензій проводять за періодичним циклом.

Перемішування в потоці шляхом створення штучної турбулізації застосовують, коли одна рідина добре розчиняється в іншій при підтримуванні в камері змішування швидкості не в’язкої рідини.

Мал. 3.3. Схема пневматичного перемішування:

1 – резервуар; 2 – перфорована труба.

У змішувачі (мал. 3.5, а) рідини, що перемішуються, рухаються в поступальному потоці, переріз якого залишається постійним. Перемішування відбувається за рахунок багаторазової зміни напряму руху, що приводить до виникнення інтенсивної турбулізації потоку. У змішувачі (мал. 3.5, б) перемішування досягається за рахунок того, що рідини рухаються в потоці, що радіально розширюються і в тому, що радіально сходяться. При цьому переріз потоку змінюється. Над перегородками, що не мають отворів, рідини рухаються від центру до периферії камери змішування. Переріз потоку в цьому випадку збільшується.

П ри русі рідин над перегородками з отворами відбувається переміщення від периферії до центру. Переріз потоку тут зменшується.

Мал. 3.4 .Схема циркуляційного перемішування: а – з використанням центробіжного насосу; б – з використанням струминного насосу; 1 – резервуар; 2 – насос.

Мал. 3.5 .Схеми пристроїв для перемішування в потоці: а, б – змішувачі з перегородками; в – струминний змішувач; 1,2 – патрубок для входу компонентів; 3 – камера змішування; 4 – перегородки-турбулізатори; 5 – вихідний патрубок; 6 – дифузор;7 – конфузор.

Струминний змішувач (мал.3.5, в) застосовується для перемішування рідини з рідиною і рідини з газом. Для інтенсивного перемішування компонентів як перегородки (турбулізаторів) в ньому використовується нерухомий шнек.