ДНК + СТАЛЬ

Санкт-Петербург, ул. Рощинская, 20
+7 (812) 374-68-28

zakaz@dnk-stal.ru

© 2016 - 2019 ДНК + СТАЛЬ

Перемешивающие устройства

Основными составляющими оборудования для механического перемешивания являются: корпус, привод, уплотнение, вал и мешалка. Конструкция мешалки имеет наиболее важное значение в работе аппарата для перемешивания жидких сред, тем не менее тип используемого резервуара (сосуда) также оказывает существенное влияние на эффективность его работы.

 

Корпус сосудов используемых аппаратов имеет обычно вертикальную цилиндрическую обечайку с крышкой, на которой устанавливается привод, и днище. У аппаратов с рабочим давлением, отличающимся от атмосферного, форма днища и крышки сосуда обычно эллиптическая, а у аппаратов, работающих при атмосферном давлении («под налив»), крышка и днище сосуда плоские.

 

Если необходима периодическая выгрузка вязких продуктов, то в аппаратах «под налив» используется коническое днище. Однако использование конических днищ в общем случае затрудняет перемешивание и способствует забивке выпускного патрубка. Кроме того, недостатком конических днищ является значительный объём перемешиваемой среды ниже уровня расположения мешалки, поэтому прекращение перемешивания после обнажения мешалки при опорожнении сосуда приводит к отложению большого количества осадка.

 

Корпуса аппаратов обеспечиваются теплообменными рубашками для подвода или отвода теплоты.

Выбор того или иного типа мешалки определяется целевым назначением перемешивающих устройств и конкретными условиями протекания процесса. Какие-либо четкие рекомендации по этому вопросу не могут быть сформулированы. Поэтому при выборе того или иного типа перемешивающих устройств можно использовать ориентировочные характеристики условий целесообразного применения различных типов мешалок, приведенные в таблице:

Инженерный расчёт перемешивающего устройства сводится к рассмотрению интенсификации перемешивания и интенсификации технологических процессов, поэтому выбору конструкции и расчёту аппарата предшествует выяснение роли и требований к интенсивности перемешивания. Так например, при суспендировании осадка путём перемешивания перед подачей пульпы на фильтры, целью перемешивания является получение смеси с заданной степенью однородности состава. В случае обработки кислых сточных вод электрохимического производства щелочным раствором в реакторе, результат перемешивания (продолжительность нейтрализации) определяется концентрацией реагентов, режимом дозирования, временем созревания кристаллов образующегося осадка.

 

По устройству лопастей мешалки разделяются на лопастные, пропеллерные, турбинные, 
специальные (якорные, рамные, барабанные и др.). По исполнению мешалки могут быть вертикальными, боковыми, донными, погружными. Мешалка может приводиться в движение электродвигателем или пневмодвигателем. По скорости вращения мешалки разделяют на быстроходные (пропеллерные, турбинные, лопастные, фрезерные) и тихоходные (не более 1 об/сек – рамные, якорные, шнековые, спиральные, ленточные, листовые, лопастные). В зависимости от того, какой поток образуют мешалки в емкости или аппаратах, их можно разделить на мешалки, создающие тангенциальное, радиальное, аксиальное и смешанное течения. На практике в большинстве случаев имеет место смешанное течение жидкости, которое является результатом сложения потоков двух или даже трех основных типов. Поэтому сосредоточимся на классификации мешалок, в зависимости от устройства лопастей и попробуем рассмотреть их основные плюсы и минусы.

После установления цели перемешивания выбирают тип перемешивающего устройства и мешалки с учётом расчётных параметров перемешивания (максимально допустимой степени неоднородности смешения, величины теплового потока, среднего диаметра капель жидкости и т.п.) Расчёт наиболее экономичного варианта заключается в определении характеристик поля концентраций и температуры, величины теплового потока, выхода продуктов реакции, продолжительности операции и т.д. и проверке соответствия расчётных значений требованиям технологии. 
 

Расчёт поля скоростей основан на использовании системы уравнений, учитывающих:
 

1) взаимосвязь между величиной движущих сил и гидравлическим сопротивлением при движении лопастей мешалки в потоке перемешиваемой среды
2) наличие гидравлического сопротивления на границе поток –корпус аппарата и зависимость величины сопротивления от конструкции и размеров аппарата, а также от скорости потока
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. Результаты, в частности, показывают, что, применительно к якорным мешалкам и рамным мешалкам, уменьшение зазора между лопастью и стенкой сосуда всегда сопровождается повышением окружной скорости потока, в то время как коэффициент гидравлического сопротивления корпуса увеличивается.

Для перемешивания жидких сред в металлических емкостях различных фирм-производителей довольно широко используются перемешивающие механические устройства (включая якорные мешалки) производства ООО «ДНК+СТАЛЬ» (являющегося одним из крупных отечественных предприятий по разработке и производству приборов и аппаратов, разработке и использованию процессов и систем в химической и мембранной технологии, производству механических перемешивающих устройств).
 

Тихоходные и быстроходные мешалки производства ООО "ДНК+СТАЛЬ" широко применяют на предприятиях химической, строительной, пищевой, фармацевтической, лакокрасочной промышленности, на станциях водоподготовки и очистки сточных вод, при приготовлении водных растворов, реагентов для получения однородных растворов, эмульсий, суспензий, растворения, диспергирования, интенсификации процессов теплопередачи и массопередачи. Кроме того, фирма ООО ДНК+СТАЛЬ» разрабатывает и изготавливает по техническому заданию заказчиков нестандартное оборудование для перемешивания жидкостей:
 

- перемешивающие устройства
- крепления на ёмкость
- перемешивающие устройства в комплекте с частотным преобразователем для 
регулирования числа оборотов
- ёмкости с перемешивающим устройством

Основные типы механических перемешивающих устройств. Конструкция мешалок
 

Перемешивание широко применяется в химических производствах для получения эмульсий, суспензий и смесей твердых веществ, а также для интенсификации процессов массо- и теплообмена. Интенсивное перемешивание материалов необходимо для успешного проведения многих химических процессов непрерывным способом.
 

Перемешивание и химическая реакция могут проводиться раздельно или совпадать во времени и в пространстве. В первом случае применяют собственно аппараты для перемешивания (смесители), во втором случае перемешивание проводят непосредственно в реакционных аппаратах, имеющих приспособления для перемешивания (мешалки).
 

Выбор метода перемешивания и аппаратуры обусловливается в первую очередь агрегатным состоянием перемешиваемых материалов.
 
Компания ООО «ДНК+СТАЛЬ» готова разработать и изготовить по техническому заданию Заказчика нестандартное оборудование для перемешивания жидкостей:

 

- перемешивающее устройство
- крепление на ёмкость
- перемешивающее устройство в комплекте с частотным преобразователем для регулирования числа оборотов
- ёмкость с перемешивающим устройством в сборе