Мешалка пропеллерная, перемешивание, циркуляция, суспензирование, гомогенизация

Мешалка пропеллерная считается наиболее эффек­тивной в тех случаях, когда необходимо значительная циркуляция жидкости в аппарате при ми­нимальном расходе механи­ческой энергии. Пропеллерные мешалки создают осевую циркуляцию жидкости за счет насосного эффекта, поэтому они легко поднимают твердые частицы со дна сосуда и используются для создания суспензий - суспездирование.
Пропеллерные мешалки пригодны для создания эмульсий, для процессов растворения и про­цессов, протекающих с химическими реакциями при объеме жидко­сти до 7 м3. Для гомогенизации маловязких жидкостей, главным образом в нефтяной промышленности, при объеме аппарата до 16 000 м3 применяют несколько мешалок, расположенных по окруж­ности аппарата. При образовании суспензий диаметр частиц не дол­жен превышать 0,1—0,5 мм, а концентрация частиц 10%. Пропеллерные мешалки не могут применяться для ди­спергирования газа в жидкости. Однако при соответствующем исполнении пропеллерная мешалка тоже гарантирует хорошее перемешивание в этих системах. Отношение d/D для пропеллерных мешалок такое же, как и для турбинных мешалок (чаще всего d/D = 1/4-1/3). Возможно так же снижение диаметра мешалки до величины d=D/5. Окружная скорость края лопаток пропеллерных мешалок составляет 6—15 м/с.
Ниже приводятся следующие пределы для чисел оборотов про­пеллерных мешалок:
1) n1 = 400 об/мин — мешалки, применяемые для перемешивания тяжелых масел, шламов и т. п., а также для перемешивания систем, обнаруживающих склонность к вспениванию (не следует превышать значения n1, если вязкость перемешиваемой жидкости η ≥ 0,2 Па-с, т. е. 200 сП, или объем жидкости в аппарате Vc ≥ 7,5 м3);
2) n2 = 1150 об/мин — мешалки, применяемые для легких ма­сел, лаков и т. п. (не следует превышать значений n2, если вязкость перемешиваемой жидкости и 0.05 Па-с, т. е. 50 сП, или объем жидкости в аппарате Vс ≥ 2 м3);
3) n3 = 1750 об/мин — ме­шалки, применяемые для пере­мешивания жидкостей с низкой вязкостью и в аппаратах неболь­шого объема.
Когда вязкость жидкости η > 0,1 Па-c (100 сП), а высота жидкости в аппарате Н > 4d, рекомендуется применять более чем одну мешалку. В этом случае на одном валу располагают от одной до трех пропеллерных мешалок.
Пропеллерная мешалка может быть непосредственно соединена с электродвигателем без промежуточной передачи, что снижает капиталовложения и повышает к. п. д. привода. Электродвигатель при этом получает нагрузку после достижения большого числа оборотов, а, следовательно, не требует запаса мощности на период пуска. Это является преимуществом такого типа мешалок. Наиболее совершенным, но и наиболее дорогим в изготовлении, является пропеллер типа корабельного винта. Лопасти пропеллера могут быть отлиты вместе с втулкой или крепиться к ней с помощью винтов. Проектирование и изготовление пропеллерной мешалки является делом сложным и дорогостоящим, так что оно может себя оправдать только в случае больших мешалок, для которых эко­номия энергии, расходуемой на перемешивание, окупит затраты. В случае небольших мешалок пропеллер можно изготовить упро­щенным способом, например путем выгибания или выдавливания лопастей из листового железа.
Иногда пропеллерная мешалка снаб­жается диффузором (циркуляционной трубой). В диффузоре могут помещаться направляющие лопасти. Диффузор позволяет устанав­ливать пропеллер значительно выше от дна сосуда, что сокращает длину вала, а также дает возможность обеспечить осевую цир­куляцию жидкости в аппарате. При боковом расположении про­пеллерной мешалки угол установки оси мешалки отно­сительно радиуса сосуда составляет 7—9º.

Подписаться на RSS