혼합 원자로 는 무엇 인가? 원리, 추진기 종류 및 사용 방법

핵심 질문에 답합니다.믹싱 원자로란 무엇이며, 펄러 설계는 어떻게 다른 유체 체제에서 그 성능을 결정합니까?믹싱 원자로는 가스를 균일하게 혼합하고, 산산조각을 하고, 고체 서스펜션을 이루기 위해 액체에 기계 에너지를 공급하는 회전 스펠러로 장착된 압력 용기입니다.또는 열 전달 증진림퍼는 회전 에너지를 (전력 수 Np = P / (rho * N ^ 3 * D ^ 5) 로 특징으로) 축적 또는 방사선 흐름 패턴을 통해 유체 운동으로 변환합니다.액체의 점착성 (수와 같은 1 cP에서 100 cP까지) 에 따라 선택된 특정 펄러 기하학,000 cP 폴리머 같은), 혼합 목적 ( 혼합, 질량 전달 또는 서스펜션) 및 용기 기하학 (통계선-동동기-통계선 비율 3: 1).전형적인 산업 혼합 원자로는 50-500 rpm의 펄러 속도에서 작동합니다.화학 합성, 발효, 결정화 및 중합화에 적용되는 용량 50-50,000 L의 용량.

1핵심 혼합 원리와 임펠러 기계

·**전력 수와 에너지 입력:**차원 없는 전력 수 (Np) 는 펄러가 동력 이동에 동력 전력을 얼마나 효율적으로 전달하는지 정량화합니다. 러슈톤 터빈은 Np = 5.0 (고속 절단, 가스 분산),굽은 블레이드 터빈은 Np = 1.3-1.5 (축적 흐름, 혼합) 및 수족선은 Np = 0.3 (낮은 절단, 높은 흐름) 를 가지고 있습니다. 필요한 모터 파워는 P = Np * rho * N ^ 3 * D ^ 5, 일반적으로 0.1-2입니다.0 kW/m3 중도의 혼합.

·** 혼합 시간 및 순환 시간:**혼합시간은 95%의 균일성을 달성하는 시간으로 펌프 용량 (Q = Nq * N * D ^ 3) 및 필요한 순환 수 (일반적으로 3-5) 에 의해 조절됩니다.고장난 용기에 휘발성 혼합을 위해, 혼합 시간은 t_blend = 5.4 * (D/T) ^(-2) * N^(-1), N = 100-300 rpm에서 표준 구성에 5-30 초를 제공합니다.

·**건조한 서스펜션 (단순 서스펜션 속도):고체 촉매 또는 결정화와 관련된 반응의 경우, 막 서스펜싱 된 속도는 (Njs) 모든 고체를 용기 바닥에서 들어올리는 최소 펄러 속도입니다.Zwietering의 상관관계 Njs = S * nu ^ 0에 의해 계산.1 * d_p^0.2 * (g*delta_rho/rho) ^0.45 * D^(-0.85), 여기서 S는 기하학에 의존하는 상수 (일반적으로 4-10) 이며, 반응 균일성을 위해 완전한 고체-액체 접촉을 보장합니다.

2주요 추진기 유형 및 그 응용

·**러슈톤 디스크 터빈 (선형 흐름):**원반에 정직한 방사선 흐름을 생산하는 디스크 홉에 있는 여섯 개의 평면 블레이드; 가스 액체 분산 (효화,수소화) 는 각 블레이드 뒤에 잘 정의된 가스 구멍을 만드는 능력으로 인해, 0.05-0.5s^-1의 kLa 값을 0.5-2.0vm의 가스 속도에서 달성; Np = 5.0D/T = 1/3에서 최적입니다.

·** 피치드 블레이드 터빈 (축적 흐름):**4~6개의 블레이드가 45도 방향으로 기울여져 위에서 아래로 순환을 만들어냅니다. 혼합 가능한 액체를 섞는 데 이상적입니다.그리고 열 전달 증진 낮은 중위 viskosity에서 (1-5,000 cP) 시스템; Np = 1.3-15, 흐름 수 Nq = 0.7-0.8, 10~60초의 혼합 시간으로 표준 헷갈린 용기.

·** 나선 리본/안커 (고속 정류장):**최소 벽공백 (2-10mm) 을 가진 임펠러, 폴리메리제이션, 합성 및 페이스트 처리에서 고위밀도 혼합 (5,000-500,000 cP) 에 사용된다.밀접한 클리어런스 디자인은 모든 액체가 벽에서 닦아질 수 있도록합니다., Np = 20-100 및 레이놀즈 수치 100 이하 (라미나리 정) 로 뜨거운 점과 열 분해를 방지합니다.

임펠러 유형 비교 행렬

자주 묻는 질문 (FAQ)

질문: 혼합 원자로의 주요 기능은 무엇입니까?

A: 믹싱 원자로는 회전 임펠러를 사용하여 액체에 기계 에너지를 입력하여 균일한 혼합, 가스-액체 분산, 고체 서스펜션 또는 열 전달 증진을 달성합니다.그 온도를 보장, 농도 및 단계 분포는 반응 혼합물 전체에서 균일합니다.

질문: 올바른 펄러 타입은 어떻게 선택됩니까?

A: 임펠러 선택은 유체의 점도, 혼합 목적 (믹싱 대 가스 분산 대 고체 서스펜션) 및 용기 기하학에 기초합니다: 가스 액체에 대한 Rushton 터빈,일반 혼합 및 서스펜션용 굽은 블레이드5000cP 이상의 점유성 유체에 대한 밀접한 클리어스 (안커, 나선 리본); 전력 숫자 (Np) 및 흐름 숫자 (Nq) 는 각 임펠러의 성능을 정량화합니다.

Q: 그냥 켜는 속도란 무엇인가요? 그리고 왜 그것이 중요한가?

A: 그냥 서스펜딩 속도 (Njs) 는 모든 고체를 배 바닥에서 끌어올리는 최소 펄러 속도입니다. Njs 이하로 작동하면 고체가 정체되어 반응 속도를 줄이고 지역 뜨거운 지점을 유발합니다.,Njs 폐기물 전력보다 훨씬 높게 작동하는 동안 전형적인 설계는 효율적인 고체-액체 혼합을 위해 1.1-1.2x Njs를 지정합니다.

질문: 확장 용도로 혼합 전력은 어떻게 계산됩니까?

A: 기하학적으로 비슷한 용기에서 혼합 전력 척도는 N^3 * D^5 (기류 상태에서 일정한 Np) 에 비례하여 P입니다.원동기 속도의 비율은 (D_대/D_소) ^ ((-2/3) 이다., 실험실에서 생산 규모까지 동등한 혼합 강도를 보장합니다.