Зміст
Введення
1. Лопатеві мішалки
2. Пропелерні мішалки
3. Турбінні мішалки
4. Спеціальні мішалки
5. Вибір мішалки
Список використаних джерел
Введення
Для приготування суспензії, емульсій і однорідних фізичних сумішей у хімічній промисловості широко застосовують процеси перемішування. Перемішування сприяє інтенсифікації процесів тепло-і масообміну, супутніх перемішуванню або необхідних для успішного проведення багатьох хімічних реакцій [1-3].
Найбільш поширений спосіб перемішування в рідких середовищах - механічне перемішування; виробляють іноді й пневматична перемішування, проте у зв'язку з притаманними цьому способу специфічними вадами застосування його в хімічній промисловості обмежена.
Механічні мішалки розділяються по влаштуванню лопатей на наступні групи: 1) лопатеві - з плоскими лопатями, 2) пропелерні - з гвинтовими лопатями, 3) турбінні, 4) спеціальні (якірні та ін.)
У даній роботі розглядаються основні види механічних мішалок.
1. Лопатеві мішалки
Найпростіші лопатеві мішалки мають дві плоскі лопаті, встановлені у вертикальній площині, т. тобто перпендикулярно до напрямку обертання (рисунок 1). Лопаті укріплені на вертикальному валу, який приводиться в обертання від зубчастої або черв'ячної передачі і робить 12 - 80 об/хв. Діаметр лопатей становить приблизно 0,7 діаметра посудини, в якому обертається мішалка. При малих числах оборотів мішалки рідина здійснює круговий рух, тобто обертається по колах, які лежать в горизонтальних площинах, в яких рухаються лопаті. У цих умовах відсутня змішування різних шарів рідини та інтенсивність перемішування низька [1].
Інтенсивне перемішування досягається в результаті появи вторинних потоків і вихрового руху рідини. Вторинні потоки виникають під дією відцентрових сил, що викликають рух рідини в площині обертання лопаті від центру судини до його стінок. Внаслідок цього в центрі судини виникає знижений тиск, причому в область зниженого тиску всмоктується рідина з шарів, що лежать вище і нижче лопаті. У результаті в посудині відбувається циркуляція рідини, показана стрілками на малюнку 2 [2]. Вторинні потоки, складаючись з основним круговим рухом рідини, створюють складний рух, при якому відбувається інтенсивне перемішування окремих шарів. Інтенсивність перемішування зростає із збільшенням числа обертів; проте ще швидше збільшується потужність, споживана мішалкою.
В
Рисунок 1 - Лопатеві мішалки а - сталева, б - чавунна
. p> Рисунок 2 - Циркуляція рідини при перемішуванні лопатевими мішалками
При круговому русі рідини на її поверхні під дією відцентрової сили виникає воронка (Малюнок 2), глибина якої зростає із збільшенням числа обертів. Освіта воронки веде до погіршення використання ємності посудини. p> Для кожного випадку досвідченим шляхом можна знайти оптимальне число оборотів, при якому досягається необхідна ефективність перемішування. Подальше збільшення числа обертів викликає зайва витрата енергії.
Вихровий рух рідина набуває при установці в посудині з мішалкою відбивних перегородок у вигляді вертикально поставлених смуг (малюнок 3). При обтіканні рідиною перегородок за ними утворюється зона зниженого тиску, в якій виникають вихори. При зростанні числа обертів вихори відриваються від перегородок і рухаються в напрямку обертання лопаті. У разі подальшого збільшення числа обертів виникає безладне вихровий рух рідини, при цьому вихори соударяются один з одним по всьому об'єму рідини. У цих умовах досягається висока рівномірність і інтенсивність перемішування. У той же час за наявності перегородок, що перешкоджають обертанню всієї маси рідини, різко знижується глибина воронки. Зазвичай достатньо чотирьох симетрично встановлених радіальних перегородок для поліпшення перемішування. Однак з установкою перегородок зростає витрата енергії на перемішування.
В
Рисунок 3 - Перемішування рідини в посудинах з перегородками
Для кращого перемішування всього обсягу рідини в посудині на валу встановлюють декілька пар горизонтальних лопат, тобто застосовують багатолопатеву, а також рамні мішалки (Малюнок 4), що складаються з декількох горизонтальних і вертикальних, а іноді і похилих плоских лопатей. Рамні мішалки відрізняються міцністю і придатні для перемішування в'язких рідин [3, 4].
Переваги лопатевих мішалок:
1) простота пристрою і дешевизна виготовлення;
2) цілком задовільний перемішування помірно в'язких рідин.
Недоліки:
1) мала інтенсивність перемішування в'язких рідин,
2) непридатність для перемішування легко расслаивающихся речовин.
В
Рисунок 4 - Рамна мішалка
Основні області застосування лопатевих мішалок:
1) перемішування рідин слабкий в'язкості;
2) розчинення і суспендува...
