Механическое перемешивание жидкостей
осуществляют лопастными, пропеллерными, турбинными и специальными мешалками. Лопастные мешалки применяют для
перемешивания жидкостей с, небольшой вязкостью [до 0,01 кг/(м · с)] растворения
и суспендирования твердых веществ с малым удельным весом, а также для грубого
смешения жидкостей вязкостью меньше 2 кг/(м · с). Эти мешалки непригодны для
перемешивания в протоке, например в аппаратах непрерывного действия. Пропеллерные мешалки применяют
для – интенсивного перемешивания маловязких жидкостей, взмучивания осадков,
содержащих до 10 % твердой фазы с размерами частиц до 0,15 мм, а также для
приготовления суспензий и эмульсий. Пропеллерные мешалки не пригодны дня совершенного смешивания
жидкостей значительной вязкости [более 0,06 кг/(м · с)] или жидкостей,
включающих твердую фазу большого удельного веса. Турбинные мешалки применяют для
интенсивного перемешивания и смещения жидкостей с вязкостью до 1,0
кг/(м · с) для мешалок открытого типа. и до 5,0
кг/(м · с) Для мешалок
закрытого типа; для тонкого диспергирования,
быстрого растворения или выделения осадков в больших объемах (5 ÷ 6 м3
и более). Процесс перемешивания в
гидродинамическом отношении сводится к внешнему обтеканию твердых тел потоком
набегающей жидкости. В общем случае лопасти мешалки при вращении выполняют
работу, связанную с преодолением сопротивления сил инерции и сил трения
перемешиваемой жидкости. Удельное значение этих сил в пусковой и рабочий
периоды работы мешалки различно. Так, при пуске мешалки ее лопатки встречают
особенно большое сопротивление со стороны жидкости, инерцию массы которой
необходимо преодолеть. По мере приведения жидкости в движение работа
мешалки все больше затрачивается на преодоление внутренних
сопротивлений в жидкости, поэтому пусковая мощность всегда превышает рабочую. Поскольку пусковой период
относительно небольшой, электродвигатель обычно подбирают по рабочей мощности
мешалки, учитывая возможность кратковременного увеличения крутящего момента на
его валу в пусковой период. 3.2.1 Лопастные мешалки. Лопастные мешалки отличаются
простой конструкцией и низкой стоимостью изготовления. Наиболее просты по
устройству мешалки с плоскими лопастями, установленными перпендикулярно или
наклонно к направлению их движения. Частота вращения таких мешалок колеблется
от 12 до 86 об/мин; при увеличении частоты вращения выше указанной
эффективность перемешивания резко снижается.
Для
улучшения перемешивания чаще всего применяют мешалки с горизонтальными и
вертикальными лопастями, так называемые рамные мешалки В случаях, когда для
интенсификации процесса теплообмена необходимо удалять осадок со стенок
аппарата или турбулизировать слои жидкости в непосредственной близости к
поверхности теплообмена, применяют якорные мешалки, наружный контур которых
соответствует очертаниям днища и корпуса.
К общим недостаткам лопастных
мешалок относятся малая интенсивность перемешивания густых и вязких жидкостей,
а также полная непригодность для перемешивания легко расслаивающихся веществ.
|