Jak działa zbiornik do mieszania?

W przetwórstwie przemysłowymzbiornik do mieszaniaCzęsto nazywany zbiornikiem mieszanym, jest czymś więcej niż po prostu pojemnikiem.Czy celem jest homogenizacja roztworu, zawieszenie ciał stałych lub ułatwienie przenoszenia ciepła, zbiornik mieszany działa poprzez przekształcanie energii mechanicznej z silnika w ruch płynu.

W jego rdzeniu, naczynie mieszane działa przez pokonanie inercji płynu i lepkości tworzącwzory przepływuktóre zapewniają, że wszystkie części płynu przechodzą przez strefy o wysokim obciążeniu.

Naczynie mieszane działa poprzez trzy różne mechanizmy fizyczne:

1. Makromiksowanie (pływ masowy):Ruch płynu, napędzany przez wstrząsacz, który przenosi materiał z jednej części naczynia do drugiej.

2. Mikromiksowanie (odcięcie):Wysokie siły cięcia rozkładają gromady ciał stałych lub krople nieprzepuszczalnych płynów (emulsjacja).

3. Turbulentne rozpraszanie:Proces, w którym energia kinetyczna z obrotu w końcu rozprasza się w płynie w postaci ciepła i ruchu płynu, zapewniając jednolitą mieszaninę.

Bez ingerencji, płyn w zbiorniku cylindrycznym po prostu obraca się z mieszaczem, tworzącwirPowoduje to "obrot ciała stałego", w którym występuje bardzo małe rzeczywiste mieszanie.

• Wyrobysą stacjonarnymi płytami zainstalowanymi na ścianie zbiornika.

• W ten sposób zapobiegają wiru i przekształcają tangencyjny (obrotowy) przepływ wprzepływ osiowy i promieniowy, co jest niezbędne do skutecznego homogenizacji.

Wydajność zbiornika mieszanego jest określona przez synergię między następującymi konkretnymi elementami:

• Mieszalnik/Wyrzutnik:Różne geometrie tworzą różne wzory przepływu:

  • Przepływ osiowy (np. śmigła):Pchnie płyn w dół szyby; najlepiej dla zawieszenia ciał stałych.

  • Przepływ promieniowy (np. turbina):Wypycha płyn na zewnątrz w kierunku ściany; najlepiej nadaje się do dyspersji i reakcji gazowo-płynnych.

  • Przepływ dotykowy (np. Anchor):Ogrzewa ścianę naczynia; używany do tworzenia materiałów o wysokiej lepkości w celu wspomagania przenoszenia ciepła.

• Szyba:Przekazuje moment obrotowy z silnika do obrotowca, który musi być wystarczająco sztywny, aby wytrzymać siły gięcia (prędkość krytyczna).

• Żakiet / Wino:Ponieważ mieszanie często wytwarza ciepło lub wymaga regulacji temperatury, ściana zbiornika działa jak wymiennik ciepła, przenosząc płyn przez zewnętrzną "kurkę" w celu kontrolowania temperatury wewnętrznej.

Inżynierowie ilościowo określają wydajność mieszania za pomocą bezwymiarowych liczb.Liczba Reynoldsa (Re), który określa stan przepływu:

Kiedy?Re < 10, przepływ jestlaminowy- Kiedy?Re > 10,000, przepływ jestturbulentneZrozumienie tego pozwala inżynierom wybrać właściwą prędkość mieszalnika w celu osiągnięcia pożądanego wyniku procesu.

P: Po co mi deflator, jeśli mój silnik jest wystarczająco silny?

Odpowiedź: Sam silny silnik wytworzy tylko silniejszy wir. Bez deflerów płyn skutecznie "obrótnie" z obrotowym, co prowadzi do złego mieszania się na powierzchni i potencjalnego wciągania powietrza.Baffle przekształcają tę energię rotacyjną w użyteczną, przepływ mieszania.

P: Skąd mam wiedzieć, czy moje mieszanie jest "uniformowane"?

A: Jednorodność mierzy sięCzas mieszania czas potrzebny na osiągnięcie określonego poziomu jednorodności dodatku śladowego (np. barwnika) w całym zbiorniku.prawdopodobnie potrzebujesz innej geometrii obrotowej lub większej prędkości końcówki.

P: Czy zbiornik do mieszania może być stosowany zarówno do płynów o niskiej jak i wysokiej lepkości?

Odpowiedź: Ogólnie rzecz biorąc, nie. Naczynie zaprojektowane do mieszania nisko lepkościowych (np. płynów wodopodobnych) nie będzie miało momentu obrotowego do przenoszenia past o wysokiej lepkości.Naczynie zaprojektowane do wysokiej lepkości będzie nieefektywne i kosztowne do eksploatacji dla płynów o niskiej lepkości.

Aby mieć pewność, że masz odpowiednie wyposażenie do procesu, czy obecnie masz do czynienia z konkretnym problemem lepkości płynu, czy jesteś w fazie projektowania wyboru mieszalnika do nowego zbiornika?