Перемешивающие устройства: описание позиций, входящих в данную категорию
Перемешивающие устройство – это устройство, предназначенное для перемешивания жидких неоднородных сред. Под жидкой неоднородной средой понимается жидкая однокомпонентная или многокомпонентная среда с неравномерной концентрацией и (или) температурой.
Перемешивание - один из самых распространенных процессов на предприятиях пищевой и химической промышленности. При перемешивании частицы жидкости или сыпучего материала многократно перемещаются в объеме аппарата или емкости друг относительно друга под действием импульса, который передается перемешиваемой среде от механической мешалки или струи жидкости, газа или пара.
Посредством перемешивания могут быть достигнуты следующие цели:
- ускорение течения химических реакций или процессов;
- обеспечение равномерного распределения твердых частиц в жидкости;
- обеспечение равномерного распределения жидкости в жидкости;
- интенсификация нагревания или охлаждения;
- обеспечение стабильной температуры по всей жидкости.
Существует множество конструкций перемешивающих устройств, но наибольшее распространение в современной лабораторной практике получили механические мешалки с вращательным движением перемешивающих органов. Наряду с этим осуществляется перемешивание газом или паром, перемешивание циркуляцией жидкости, электромагнитное, вибрационное или пульсационное перемешивание.
Каждый из перечисленных типов перемешивающих устройств имеет свои специфические преимущества и недостатки и определенную область применения. При выборе перемешивающего устройства или способа перемешивания используются следующие основные понятия:
- Степень перемешивания или степень взаимного распределения двух или более веществ или жидкостей после окончания перемешивания всей системы. Степень перемешивания, иногда называемая показателем однородности, определяется опытным путем на основании взятых проб и используется для определения эффективности перемешивания.
- Интенсивность перемешивания, выражаемая с помощью определенных величин, таких как частота вращения мешалки, расходуемая на перемешивание мощность, приведенная к единице объема или плотности продукта. На практике интенсивность перемешивания определяется временем достижения конкретного технологического результата, т.е. равномерности перемешивания.
- Эффективность перемешивания, определяемая возможностью достижения требуемого качества перемешивания за кратчайшее время и с минимальными затратами энергии.
К сожалению до сих пор нет универсального критерия или метода, позволяющего выбрать соответствующую мешалку для конкретного процесса. Поэтому для наиболее правильного выбора типа перемешивающего устройства необходимо руководствоваться опытом и результатами лабораторных испытаний. Одним из важнейших параметров при выборе перемешивающего устройства является вязкость перемешиваемой среды.
Движущимся рабочим органом механического перемешивающего устройства является мешалка, осуществляющая непосредственное воздействие на жидкую среду. По типу движения мешалки различают: роторное (простое вращательное движение), планетарное, прецессионное и вибрационное.
По форме и виду мешалки различают: лопастные, спирально-лопастные, винтовые, турбинные, листовые, дисковые, шнековые, ленточные, якорные, и рамные мешалки. Также в лабораторной практике широко используются магнитные перемешивающие элементы различных форм и размеров.
|
