8.Конструкции мешалок.
Для перемешивания жидкостей применяют мешалки:
турбинные;
спиральные;
поршневые;
дисковые;
тарельчатые;
скребковые;
лопастные;
якорные;
рамные;
шнековые;
ленточные;
спиральные;
планетарные;
пропеллерные.
Каждая из этих мешалок имеет свою область применения, она ограничивается вязкостью жидкой фазы.
Лопастные мешалки. Применяются для теплообмена и растворения.
Скорость
вращения V=(1,5
4)
м/с
Эти мешалки применяются в узком диапазоне влажности.
Турбинные мешалки.
Существуют турбинные мешалки:
А) открытые;
Б) закрытые;
Турбинные мешалки открытого типа.
Принцип работы основан на принципе работы насоса, т.е. при вращении мешалки жидкость захватывается лопастью. Для увеличения эффективности делают загиб лопасти, т.е. кроме линейной скорости появляется скорость вращательная. Такие турбинные мешалки – открытые.
Турбинные мешалки закрытого типа. Применяются для получения суспензий, растворения твердой фазы и получения эмульсий (со статором). В них устанавливаются диски, имеющие центральное отверстие. Применяются для перемешивания жидкостей с большим тепловым эффектом. Существует определенное соотношение геометрических размеров ротора, статора и корпуса.
Листовые
мешалки.
Используются для того, чтобы не ставить две мешалки. Иногда бывают перфорированные, для того, чтобы создать турбулентность. С увеличением диаметра мешалки увеличивается расход мощности.
Спиральные мешалки.
Применяются для высоковязких жидкостей. Спираль изготавливается из проволоки, диаметром не менее 5 – 7 мм.
И
меется
сосуд (1), на крышке которого прикреплено
зубчатое колесо (2). Оно неподвижно.
Имеется вал (3), который вращается с
числом оборотов (n).
На валу сидит водило (4). Водило имеет
зацепление с перемешивающим устройством
(6). Вал перемешивающего устройства имеет
соединение с шестерней (5), которая
наглухо закреплена с перемешивающим
устройством.
Принцип работы: вращение вокруг оси аппарата + вращение вокруг своей собственной оси.
Я
корные
мешалки.
Применяются для жидкости средней вязкости.
число
оборотов: n=1/3
до 1об/сек, линейная скорость
=0,5
1,5
м/с
применяются до 1000 Пас
dм=(0,95 0,9)D
e=(0,005 0,1)D
Преимущества: нет местного перегрева, большая эффективность, малые скорости вращения мешалки.
9.Пропеллерные мешалки.
О
тносятся
к классу высокоскоростных мешалок.
Применяются для перемешивания жидкостей
средней вязкости. Работают при большом
числе оборотов. Представляет собой трех
лопастной гребной винт. Используются
для получения эмульсий, растворов и
ускорения химических реакций.
Представляют собой элемент трехзаходного винта диаметр лопасти диаметр вала ширина лопасти толщина лопасти, диаметр сосуда; Главный параметр этой мешалки – шаг:
Преимущества: не требуется сложной конструкции привода, вал можно соединить непосредственно с двигателем, высокая эффективность мешалки.
Эта мешалка может применяться для любой конструкции сосудов. Для интенсификации работы этой мешалки используются направляющие (конфузоры, диффузоры). Если направление вращения изменить, то потоки изменятся в обратную сторону. Конфузор позволяет увеличить давление и скорость потока. Диффузор может использоваться как теплообменник.
Чтобы интенсифицировать процесс пропеллерной мешалки, устанавливаются перегородки. Ширина перегородки (В) обычно бывает 0,3-0,5d. Если емкость имеет большую высоту, то на один вал устанавливают несколько мешалок. Если аппарат имеет неправильную форму, то устанавливают большой чан, мешалки устанавливают под углом. Они выравнивают плотность по высоте и объему.
Преимущество этих мешалок в их универсальности. Их могут применять для жидкостей любой вязкости, независимо от конфигурации и размеров сосуда, для совмещения теплообменного процесса с процессом смешения. Эта мешалка не требует дополнительных приводных устройств, кроме двигателя; обладает высокой скоростью работы:
n
= 900-1500 об./мин.
Недостаток - сложность изготовления.