Совместными
усилиями
к общему успеху...
с_1997 года
"ИНТЕХ ГмбХ"
Смесительное оборудование для перемешивания твёрдых сыпучих веществ и тестообразных сред в зависимости от конструктивых особенностей делится на:
Смесители, оснащённые лопастями с поступательным движением, используются в работе с большими объёмами твёрдых материалов, к примеру, для перелопачивания солода. В химической области промышленности они практически не применяются.
Твердые сыпучие материалы смешиваются в аппаратах периодического и непрерывного действия. Аппараты периодического действия конструктивно представляют собой барабаны, которые загружаются и выгружаются периодически. Наиболее простыми мешалками являются цилиндрические барабаны, горизонтально или вертикально закрепленные на валу. Шестигранные барабаны обеспечивают более интенсивное смешивание и измельчение. Для перемешивания небольших объемов используются аппараты под названием «пьяная бочка».
Смесители периодического действия для твердых сыпучих материалов:
Саморазгружающийся смеситель является более совершенным. Загрузку и выгрузку сыпучего материала осуществляет шнек.
Существует также много конструкций смесителей непрерывного действия. К данной группе относится смеситель с вращающимся лопастным барабаном. При каждом обороте барабана тангенциальные ребра обеспечивают большее перемещение материала вправо. В аппаратах со спиральными лентами, вращающимися внутри цилиндрического или корытообразного корпуса, смесь перемешается в сторону выгрузки. Встречное перемещение материала обеспечивается лентами с правым и левым направлением винтовых линий.
На крупных производствах часто используется установка для непрерывного двухступенчатого смешения сыпучих материалов. В таких мешалках компоненты смеси поступают через дозаторы в общий шнек, после чего вторично перемешиваются в смесителе непрерывного действия.
При смешивании твёрдых сыпучих веществ, так называемом сухом смешивании, твёрдые вещества превращаются в пыль, будучи до смешивания зернистыми или порошкообразными. Сухое смешивание осуществляется в силосах, смесительных устройствах или просто в отвалах.
Общим принципом для всех видов сухого смешивания является забор смешиваемого продукта из одной зоны и передача его в другую зону. Эта процедура повторяется многократно, а в процессе дополнительного краевого перемешивания зон приводит к распределению компонентов друг в друге.
В процессах перемешивания тестообразных и сыпучих масс широкое применение получило смесительное оборудование, оснащённое мешалками с двумя параллельно установленными горизонтальными роторами специальной формы. Ёмкость, в которой располагаюся роторы, имеет вид корыта, дно которого выпонено в форме полуцилиндров.
Работа смесителя осуществляется следующим образом: масса под давлением лопасти прижимается к седлу корыта, что приводит к раздавливанию части массы. Другая часть вещества, не попавшая в зону действия данной лопасти, попадает под действие второй лопасти. Зеркальное дествие двух лопастей охватывает всю массу перемешваемого вминанием вещества. Отношение числа оборотов лопастей не должно являтся целым числом, и на практике выставляется близким, но не равным двум.
Перемешивание в подобных аппаратах сопровождается частичным перетиранием масс, что может быть нежелательным попутным процессом. Степень перетрания можно как ослабить, так и усилить путем выбора формы лопастей и корыта, а так же регулированием числа оборотов лопастей.
Изготавливают 3 типа данного смесительного оборудования:
Лёгкое смесительное обрудование предназначается для перемешивания порошков или мягких тесообразных веществ с добавлением жидкости или без него.
В свою очередь смесители тяжелого типа предназначены для перемешивания очень густых, вязких масс, таких как синтетический каучук, и для промывки веществ, не растворяющихся в жидкости.
Гребковые месилки называют лотковыми или корытными. В корыте расположены две вращающиеся лопасти, своей формой повторяющие корыто.
Месильные лопасти по форме выбираются в зависимости от обрабатываемого вещества. Они имеют, как правило, крючковидную форму, перемещаясь вдоль стенки корыта или вплотную к ней. Месильные лопасти прижимают вещество к седловине корыта, разделяя его на части и вновь соединяя, но уже в другом месте. По числу оборотов лопасти отличаются друг от друга, благодаря чему их положение относительно друг друга постоянно меняется. В связи с тем, что лопасти имеют многократно изогнутые контуры, смена участков корыта происходит быстро. Время замеса порции вещества зависит от его консистенции. При большой вязкости вещества время замеса может продолжаться от нескольких минут до одного часа. При этом требуется большое усилие. Это является причиной выбора двигателей мощностью до 100 кВт. А месильные лопасти и приводные валы проектируются с большим запасом прочности.
Гребковые месилки считаются стандартным оборудованием, применяемым для порционного замеса вязких и тестообразных масс, а также для операций по растиранию.
Для перемешивания сыпучих веществ также используются так называемые дифференциальные шнековые смесители (смесительные шнеки). Оборудование потобного типа представляет собой корыто, в котором вращаются два параллельных горизонтальных вала, оснащенных плоскими лопастями.
Лопасти насаживаются на вал по винтовой линии через определённые промежутки, чем создается прерывистая винтовая поверхность из лопастей. Корыто закрывается крышкой. При вращении валов осуществляется как перемешивание материала, так и его постепенное перемещение вдоль аппарата.
Для непрерывного процесса смешивания вязких масс используются червячные пластикаторы. Их конструкции весьма разнообразны, они бывают с одним или двумя шнеками.
Червячный пластикатор с одним шпинделем имеет один шнек, оснащённый изогнутыми по винтовой линии планками. Шнек медленно вращается в гладком корпусе.
Вращающийся шнек захватывает поступающий на замес продукт и перемещает его по винтовой линии между витками шнека к выпускаемой стороне. Планки для разделения потока оттесняют продукт в соседние витки шнека. Не захваченная часть вещества попадает в зазор между шнеком и корпусом, перемещаясь с медленно движущимся потоком к выпускной стороне. Часть потока, находящаяся в зазоре между шнеком и корпусом, обменивается с частью потока, транспортируемого между витками шнека. Это происходит посредством планок разделения потока. Особо сильное перемешивание происходит в смесительной зоне, состоящей из комплекта разминальных дисков, имеющих поперечное сечение сплющенного треугольника.
Благодаря наличию нагревательных спиралей в корпусе удаётся смешивать вещества, способные к разминанию только после нагрева. Здесь возможна также пластикация и гомогенизация термопластов, для обработки которых используется двухшпиндельный червячный пластикатор.
Перемешивание сухих сыпучих веществ также возможно с помощью смесовых барабанов.
Такой аппарат представляет собой горизонтальный барабан, вращающийся на опорных роликах, на который надеваются бандажи. Лопасти винтообразного типа крепятся на внутренних стенках барабана. Там же расположены тангенциальные перегородки, не касающиеся оси барабана. При вращении барабана такое расположение лопастей способствует интенсивному перемешиванию материалов.
Шнек предназначен для загрузки и выгрузки веществ. Загрузка аппарата осуществляется через верхний патрубок, а выгрузка – через нижний, для чего меняетстя направление вращения барабана.
Барабанные смесители, так называемые смесительные барабаны, представляют собой горизонтально расположенные резервуары в виде цилиндров с медленным вращением вокруг своей оси.
В результате вращательных движений смешиваемый продукт сначала поднимается вверх, а затем сваливается вниз. Происходит смешение материала, его перемещение из одной зоны в другую. Встроенные в барабанный смеситель элементы способствуют процессу смешения. Смесительные барабаны с горизонтальными прямыми подъёмными планками монтируются с легким наклоном с целью перевалки продукта из загрузочной зоны на сторону выгрузки.
У барабанных смесителей с винтообразными направляющими щитками продукт перемешивается с одновременным перемещением от места загрузки в сторону выгрузки. Такие смесители функционируют в непрерывном режиме работы.
В пневматических смесителях вещества смешиваются протекающим воздушным потоком. Эти смесители имеют преимущественно форму вертикального цилиндра. В нижней части смесителя расположено или перфорированное днище, или сопло, через которое происходит вдувание воздуха в сыпучий материал. Тот, в свою очередь, переходит в разрыхленное, псевдоожиженное состояние.
Смесители, работающие по принципу псевдоожиженного слоя, оснащены перфорированным днищем. В материал через днище идет подача воздуха под избыточным давлением 1-2 бара. Создаётся засыпка, взрыхлённая потоком воздуха, имеющая текучесть, аналогичную жидкости. Воздушный поток создаёт на перфорированном днище в сыпучем материале сильную циркуляцию, которая напоминает кипящую жидкость.
У действующих по принципу пневматического удара смесителей сжатый воздух вдувается через сопло толчками под давлением 10-40 бар. При смешении сыпучего материала образуются пульсирующие движения, сопровождаемые завихрениями.
Барботажный метод перемешивания жидкостей и суспензий заключается в пропускании через среду потока диспергированного газа.
Барботажное перемешивание применяется:
Схемы барботажных перемешивающих аппаратов:
Эффективность работы и преимущества барботажного устройства
Одним из ключевых условий эффективной работы барботажного перемешивающего устройства является равномерное распределение потока диспергированного газа по поперечному сечению аппарата. В устройствах с небольшим диаметром это условие обеспечивает пористая плита или перфорированная решетка с мелкими отверстиями. В аппаратах среднего размера применяется трубчатый барботер (труба с отверстиями, изогнутая в форме спирали). В больших устройствах, работающих с более вязкими веществами, барботер используется в сочетании с лопастной мешалкой. Помимо этого, аппараты больших и средних размеров могут оснащаться внешними и внутренними циркуляционными устройствами.
К достоинствам барботажного перемешивания принято относить:
Недостатком является высокий расход энергии на получение сжатого газа и его применимость только с жидкостями, характеризующимися невысоким уровнем вязкости.
При смешении потоков смешивание происходит на основе движущейся энергии протекающей жидкости в результате отклонения, разделения и турбулентного завихрения. Смешение происходит в трубе со встроенными неподвижными механизмами или с помощью другого смешивающего устройства. Такие аппараты получили название статичных смесителей. Самыми распространенными устройствами смешения потоков являются смесительные трубы (трубчатые смесители), струйные смесители, смесительные клапаны и центробежные насосы.
Трубчатый смеситель это отрезок трубы. В него встроены различного рода неподвижные набивки: пластинчатые, гребенчатые.
Набивки размещаются в трубе с разными углами наклона и поворотами на 90º. Смешиваемые жидкости поступают на впускную сторону. В местах перехода секций пластин жидкости разделяются на отдельные потоки, поворачивают и подаются вновь уже при другом диаметре трубы.
Смешивание двух отдельных потоков жидкостей высокой вязкости (смолах) происходит посредством диффузии. Необходимая длина смесительной трубы при этом около 10 – 15 диаметров этой трубы.
При турбулентном течении газов или жидкостей со средней и низкой вязкостью преобладает турбулентное завихрение. Необходимая длина смесительной трубы при этом около 2 – 5 диаметров этой трубы.
Смесительные трубы служат не только для смешивания жидкостей и газов друг с другом, но и для эмульгирования нерастворимых жидкостей в других жидкостях.
Преимущества смесительной трубы в сравнении с механическими и пневматическими смешивающими устройствами заключается в том, что отсутствуют подвижные механизмы и отдельная смесительная ёмкость. Это исключает необходимость в техническом обслуживании.
Недостатками являются значительные потери давления в сравнении с пустотелой трубой. Также есть вероятность засорения при забивании проёмов между пластинами набивок.
В струйных смесителях (насосах) жидкость подаётся под давлением. Поперечное сечение сопла сужено, что ведёт к увеличению скорости подачи.
Статическое давление при этом резко падает и идёт подсос примешиваемой жидкости.
В смесительном диффузоре и трубопроводе создаётся высокая турбулентность, которая ведёт к интенсивному перемешиванию двух жидкостей.
Замешивание – это процесс приготовления смесей высокой вязкости, густотёртых смесей с консистенцией мази или пасты. Процесс представляет собой ряд повторяющихся операций. Это разминания, растягивания, сдвиги, разделения и перекладывания с места на место.
Втирание служит для получения из твёрдого вещества (порошка) при добавлении жидкости при постоянном помешивании массы в виде пасты или теста. Жидкость распределяется в порошке, смачивая частицы порошка. Влажная масса превращается в рыхлый комок. Органические вещества набухают и, растворяясь, превращаются в липкую жидкость, которая, в свою очередь, образует тестообразную массу.
В процессе замешивания и втирания в продукте происходит измельчение гранул и частиц порошка. Это обуславливается большими сдвигающими и срезающими нагрузками.
При реализации данных процессов находят применение планетарные смесители, гребковые месилки и червячные пластикаторы.
Планетарный смеситель применяется для получения лёгких пастообразных масс.
Он оснащён вальцами, которых может быть один, два или три. Вместе со смесительными органами они вращаются в передвижном баке планетарного смесителя. Вальцы вращаются вокруг своей оси и планетарно вокруг центральной оси смесительной ёмкости. При вращении они интенсивно перемешивают массу, соскребая прилипшие куски со стенок.
Ленточно-винтовые смесители состоят из неподвижного смесительного лотка, в котором вращается двухвинтовой ленточный шнек. Он разрыхляет смешиваемый зернистый продукт и поднимает его. Наружные дуги шнека перемещают продукт от места загрузки к стороне выгрузки. А внутренние дуги шнека способствуют движению материала в обратном направлении. Этим достигается интенсивный процесс перемешивания, при котором преобладает перемещение продукта к разгрузочной стороне, в связи с чем, смесительный лоток постоянно опорожняется.
У силосного шнекового смесителя смесительная камера имеет форму конуса, который стоит на своей вершине.
Вдоль стенки силоса медленно вращается шнек, установленный под наклоном. Крутит его поворотный рычаг на круговой оси по периметру конуса. Шнек при вращении поднимает смешиваемый продукт от стенок силоса и со дна вверх и распределяет его наверху по периметру конуса. По центру продукт соскальзывает вниз, и у дна вновь захватывается шнеком.
Таким образом, сыпучий материал непрерывно циркулирует и смешивается, что позволяет удерживать в сыпучем состоянии материалы, склонные к слеживанию. Готовый продукт выгружается через отверстие заслонки в днище силоса.
Искусственная турбулизация потока применяется для перемешивания жидкостей и газов в трубопроводах. С этой целью, внутри трубопровода устанавливаются статичные детали, которые обеспечивают изменение направления и скорости потока:
Использование полуперегородок и диафрагм со смещенными отверстиями обеспечивает многократное сужение и расширение потока, в результате чего изменяется направление потока. Винтовые вставки с чередованием направления винтового хода (влево и вправо) многократно и разнонаправленно закручивают поток. Инжекционные смесители применяются в сочетании с винтовыми вставками.
Метод перемешивания в потоке неподвижными турбулизаторами используется при условии взаимной растворимости компонентов вещества, а также его невысокой вязкости. Следует отметить, что такой метод требует больших энергетических затрат при сравнительно невысокой эффективности смешивания.
Схемы устройств, предназначенных для перемешивания в потоке.
Механические мешалки делятся по строению лопастей на следующие группы:
Наиболее простой по конструкции тип мешалок. Рабочая часть состоит из 2 плоских лопастей, установленных в горизонтальной плоскости. Лопасти закрепляются на вертикальном валу, который приводится в движение от червячной или зубчатой передачи и может совершать от 12 до 80 оборотов в минуту. Диаметр, очерчиваемый вращающимися лопастями, составляет около 0,7 диаметра всего сосуда, в котором работает мешалка.
При малом количестве оборотов мешалки жидкость совершает круговые движения (обороты) в горизонтальной плоскости, в которой работают лопасти. При таких условиях интенсивность перемешивания довольно низкая и смешивание разных слоев жидкости отсутствует. Интенсивное перемешивание достигается, в том случае, если движение жидкости принимает вихревой характер, и образуются вторичные потоки. Последние возникают вследствие действия центробежных сил, заставляющих жидкость двигаться в плоскости движения лопастей от центра сосуда к его стенкам. Это приводит к понижению давления в центральной части сосуда, куда устремляются потоки жидкости из слоев, лежащих выше и ниже лопастей мешалки.
Как следствие, в сосуде создается поток циркулирующей жидкости. Вторичные потоки, складывающиеся с основными, создают сложное движение, под действием которого происходит активное перемешивание отдельных слоев. При увеличении числа оборотов активность перемешивания возрастает, но также это приводит к чрезмерному росту потребляемой мощности.
При движении жидкости по окружности на её поверхности из-за действия центробежной силы возникает воронка, глубина которой возрастает при увеличении числа оборотов. Возникновение воронки приводит к осложнению использования ёмкости сосуда.
Для отдельного случая экспериментально можно установить оптимально число оборотов, при котором достигается необходимая эффективность перемешивания. Дальнейшее повышение числа оборотов сверх оптимального значения приведет к возникновению дополнительных нежелательных потерь мощности.
Для создания дополнительных вихревых потоков при перемешивании в сосуде могут быть установлены специальные отражательные перегородки, представляющие собой вертикальные пластины, закрепленные на стенке сосуда. При обтекании жидкостью перегородок возникает область пониженного давления, за счет которой и происходит вихреобразование.
С увеличением числа оборотов вихри отделяются от перегородок и направляются в область вращения лопасти. При дальнейшем увеличении количества оборотов возникает хаотичное вихревое движение жидкости, сопровождаемое столкновениями вихрей друг с другом по всей площади жидкости.
В таких условиях возможно достижение высокой интенсивности и равномерности перемешивания. Кроме того, вертикальные перегородки способствуют уменьшению величины воронки. Зачастую для улучшения перемешивания достаточно четырех радиальных перегородок, установленных симметрично. Основным недостатком такого способа интенсификации процессе перемешивания является рост затрат энергии.
Другим способом интенсификации процесса перемешивания является установка на валу дополнительных лопастей, то есть применяются многолопастные или рамные мешалки. Рамные мешалки отличаются от обычных повышенной прочностью, что делает их пригодными для перемешивания вязких жидкостей.
Преимущества:
Недостатки:
Сферы применения лопастных мешалок:
Наиболее эффективными для перемешивания маловязкой среды являются лопастные мешалки простого типа. Для перемешивания жидкостей с вязкостью более 2500 сПз желательно использовать лопастные мешалки в емкости с зеркальными перегородками или же рамные мешалки.
В пропеллерных мешалках лопасти имеют дугообразный вид по профилю судового винта, то есть угол наклона лопасти меняется по ее длине, около 90° у конца лопасти и почти что 0° у оси. Совершая круговые движения, лопасти выполняют работу схожую с работой винта, за счет чего в аппарате создается поток жидкости вдоль оси мешалки.
Обычно пропеллер изготавливают с тремя лопастями, причем на одном валу может быть расположено несколько пропеллеров. Скорость вращения мешалки варьируется в пределах 150-1000 оборотов в минуту. Диаметр пропеллера составляет от 0,25 до 0,3 диаметра самого аппарата.
В сравнении с лопастными мешалками пропеллерные обеспечивают более интенсивное перемешивание, которое, в свою очередь, также может быть улучшено путем установки зеркальной перегородки или диффузора. Тем самым обеспечивается направление потока вдоль оси мешалки и улучшение условий циркуляции в аппарате. Результативность перемешивания в устройствах с большой емкостью может быть увеличена путем размещения вала мешалки под углом от 10° до 20° по вертикали или при эксцентрически установленном пропеллере.
Плюсы пропеллерных мешалок:
Минусы:
Лопастные мешалки перемешивают жидкость медленнее и не так интенсивно, как пропеллерные, однако расход энергии пропеллерных мешалок превышает расход лопастных.
Основные области применения пропеллерных мешалок:
Пропеллерные мешалки нельзя применять для гомогенного смешивания, для смешивания жидкостей, содержащих твердые вещества высокой плотности, а так же для смешивания жидкостей, обладающих высокой вязкостью (более 6000 сПз).
Турбинные мешалки делятся на два типа: закрытые и открытые, представляющие собой лопастное колесо с каналами, похожее на рабочее колесо центробежного насоса. Турбинные мешалки производят активное перемешивание жидкостей и работают с частотой 100 - 350 оборотов в минуту.
Открытые турбинные мешалки являются результатом дальнейшего улучшения конструкции обычных лопастных мешалок. Работа нескольких лопастей, закрепленных под углом и расположенных в вертикальной плоскости, вместе с радиальными потоками создает осевые потоки, что приводит к активному перемешиванию жидкости в больших объемах. При условии установки в емкости зеркальных перегородок возрастает интенсивность перемешивания.
Закрытые турбинные мешалки зачастую располагают внутри направляющего аппарата, представляющего из себя фиксированное кольцо с лопатками, имеющими дугообразную форму под углом 45°-95°. Такие мешалки создают, главным образом, радиальные потоки жидкости. Жидкость, проходящая через мешалку по центральному отверстию, выходит к колесу по касательной, где меняет направление с вертикального на горизонтальное, а затем с большой скоростью выбрасывается из колеса.
Достоинства турбинных мешалок:
Недостатки турбинных мешалок:
Области применения турбинных мешалок:
Для перемешивания вязких жидкостей используют якорные мешалки с дугообразными лопастями. В процессе работы они очищают стенки устройства от налета, с помощью чего усиливается теплообмен, а так же предупреждается перегрев вещества в аппарате.
Другим видом специальных мешалок является барабанная мешалка, представляющая из себя лопастной барабан (беличье колесо). Такие мешалки способны создавать большую подъемную силу и из-за этого активно используются для получения суспензий, обработки эмульсий и быстрого взмучивания осадков, а так же при проведении реакций между жидкостью и газом. Наиболее благоприятными условиями для использования таких мешалок являются отношения диаметра барабана к высоте жидкости и к диаметру сосуда приблизительно 1:5.
Циркуляция вещества в замкнутом контуре может обеспечить эффективное перемешивание. Данный процесс реализуется при помощи центробежного или струйного насоса, который выступает в качестве локального турбулизатора.
Перемешивание путем циркуляции жидкости осуществляется двумя способами. Так, в больших аппаратах, работающих с жидкостью, компоненты которой имеют различную плотность, нижние слои всасываются центробежным насосом. Более тяжелый слой проходит насос и через нагнетательный патрубок подается в циркуляционную трубу, выходящую на свободную поверхность уровня жидкости в аппарате через разбрызгиватель. По мере увеличения производительности насоса возрастает циркуляция жидкости в перемешиваемом объеме.
Сочетание циркуляционного насоса с эжектором обеспечивает более интенсивное перемешивание вещества. Центробежный насос всасывает верхний слой жидкости и нагнетает в сопло эжектора. Вытекающий из сопла поток вещества смешивается с окружающей жидкостью, после чего образовавшаяся смесь выбрасывается наверх. Следовательно, циркуляционные потоки вещества создаются не только по контуру, но и внутри объема перемешиваемой жидкости.
Схемы циркуляционных смесителей
Перемешивание широко используется в химической индустрии. С его помощью приготавливают растворы, эмульсии и суспензии. Благодаря перемешиванию возможно достижение постоянного и непрерывного обновления поверхности контакта компонентов смеси, что позволяет в разы увеличить скорость протекания процессов массообмена, теплообмена, растворения и интенсифицировать ход различных химических реакций. Так же перемешивание используется для ускорения процессов выпаривания, поглощения (абсорбции) и т.д.
Одним из самых известных способов перемешивания в жидкостях является механическое перемешивание, осуществляемое с помощью мешалок, снабженных лопастями различной формы. Помимо вышеназванного способа применяют перемешивание сжатым воздухом, или с помощью перекачивания насосом смешиваемых жидкостей через аппарат, за счет чего обеспечивается их циркуляция в замкнутом контуре. Различные способы перемешивания также сопряжены с рядом трудностей и недостатков. Так перемешивание мешалкой или циркуляцией протекает с относительно большим расходом энергии, а перемешивание воздухом может сопровождаться процессами испарения или окисления продуктов.
Главными параметрами процесса перемешивания являются: продуктивность перемешивания и расход энергии. В разных процессах продуктивность перемешивания устанавливается разными способами. К примеру, в случае использования перемешивания для получения суспензий продуктивность процесса оценивается по равномерности распределения твердых частиц в жидкости и скоростью достижения желаемой равномерности. Если же перемешивание используется для интенсификации теплообмена, то продуктивность перемешивания может быть оценена по возрастанию коэффициента теплоотдачи в перемешиваемой среде.
Возьмем в качестве примера лопастную мешалку. При ее работе происходит обтекание жидкостью движущихся в ней лопастей, а энергия расходуется на преодоление возникающих сил трения и на срыв и образование вихрей. Сила противодействия среды зависит от коэффициента сопротивления φ. Диаметр лопасти мешалки - d. Ввиду того что скорость в точках лопасти, по-разному удаленных от оси, неодинакова, используется средняя окружная скорость лопасти - ωср.
Между средней окружной скоростью и окружной скоростью на конце лопасти существует следующее соотношение:
ωср = a · ω
а - коэффициент пропорциональности, неизменяющийся для лопасти установленной формы
ω - окружная скорость на конце лопасти
Если принять R=Р (Р - сила, действующая на лопасть мешалки), то коэффициент сопротивления равен:
ψ = P/(ρ · d² · a² · ω²)
Для преодоления силы сопротивления среды к валу мешалки необходимо подводить определенное количество энергии. Мощность, необходимая для вращения лопастей, равна произведению действующей силы на среднюю скорость вращения лопасти:
N = P · ωср = P · a · ω
Производительность: 20 м³/ч
Подсоединения всас/нагнетание: 2½”/2½” DIN11815
Материалы:
Корпус: AISI 316L
Рабочее колесо: AISI 316L
Торцевое уплотнение: С/SiC+EPDM
Уплотнение корпуса: EPDM
Перекачиваемая среда:
Суспензия диоксида титана
Плотность: 1000 кг/м³
Вязкость: 1 мм2/с
Температура: 25 °C
Электродвигатель:
Мощность: 7,5 кВт
Напряжение/частота: 690/400В / 50 Гц
Частота вращения: 2910 об/мин
Защита: IP55
Исходные данные запроса:
| Тип оборудования | Смеситель одношнековый |
| Назначение | Нанесение раствора DMPP (3,4 диметилпиразол - 17%, Н3Р04 - 83%) на NPK |
| Насыпной вес NPK | 1,0 т/м³ |
| Температура | Раствор DMPP – 60-80°С, NPK -со склада (окр.среды) |
| Производительность, т/ч | 30 т/ч |
| Объем смесителя | 0,7 м³ |
| Принцип действия | непрерывный |
| Режим работы | периодический (8 часов в сутки) |
| Материал изготовления | нержавеющая сталь 1.4571 или аналог |
| Исполнение электродвигателя | общепромышленное |
| Место установки | в помещении, не ниже +5 град. С |
| Примечание | габаритные размеры см. эскиз л.2 |
Технические характеристики смесителя:
| Тип: | Лопастной одношнековый |
| Объем смесителя: | 700 л |
| Производительность: | 30 т/ч |
| Температура: | 80 0С |
| Насыпной вес: | 1,1 т/м³ |
| Режим работы: | непрерывный |
| Мощность двигателя | 18,5 кВт |
| Число оборотов | требуется уточнение от заказчика |
| Электропитание | 380 В/3 ф/50 Гц |
| Толщина стенки смесителя | 8 мм |
| Толщина стенки вала смесителя | 10 мм |
| Диаметр вала | 250 мм |
В смесителе предусмотрено:
4 отверстия для форсунок
2 дверцы для обслуживания; каждая дверца имеет защитный выключатель
Материальное исполнение:
| Материал, контактирующий с продуктом | нержавеющая сталь DIN 1.4571 |
| Валы двигателя и редуктора | нержавеющая сталь DIN 1.4301 |
Примечания:
Исходные данные процесса:
| Продукт: | гранулированный NPK |
| Производительность: | 30 т/ч |
| Насыпной вес NPK: | 1-1,1 т/м³ |
| Размер гранул: | 2-5 мм |
| Температура: | DMPP +60... +80°C; NPK- температура окр. среды |
| Объем смесителя: | 0,7 м³ |
Технические данные:
| Диаметр ротора: | 600 мм |
| Скорость вращения: | ±100 об/мин |
| Потребляемая мощность: | 15 кВт |
| Электропитание: | 380 В/3 ф/ 50 Гц |
| Класс защиты | IP 55 |
| Приблизительный вес | 1800 кг |
| Материальное исполнение: | нержавеющая сталь 316Ti |
| Ориентировочные размеры: | |
| Длина | 3825 мм |
| Ширина | 750 мм |
| Высота | 1200 мм |
Обработка поверхности:
Конструкция смесителя:
| Продукт смешивания | азотно-фосфатно-калийное удобрение |
| Насыпной вес | 1,0 – 1,1 кг/л |
| Свойства продукта | свободно текучий |
| Время смешивания | ~108 сек. |
Барабан смесителя
Рабочий орган смесителя
Опорный узел
Герметизация
Загрузка
Продувка воздуха
Разгрузка
Возможность подачи жидкости
Инспекция и очистка
Заслонка закрыта через быстрозажимное приспособление
Материалы
| Барабан смесителя | высококачественной стали 1.4404 (AISI 316L) |
| Вал смесителя | обыкновенной стали S 235 JR (St37.2) |
| Рабочий орган смесителя | обыкновенной стали S 235 JR (St37.2) |
Привод
| Номинальная мощность, Р | 37,0 кВт |
| Номинальное число оборотов, N | 1500 об/мин |
| Исполнение | B3 |
| Класс защиты | IP 55 |
Электрические устройства управления
Электрика
ATEX
Обработка поверхностей
Высококачественная сталь:
Документация
Преимущества
Страна происхождения: Германия
Гранулятор:
Основные габаритные размеры гранулятора:
Диаметр: 900 мм
Общая длина: 4403 мм
Общая высота: 1100 мм
Исполнение:
Приводной двигатель:
Мощность: 75 кВт
Материальное исполнение:
Исполнение опорной рамы:
Техническое предложение
| Назначение | Перемешивание потока доочищенной воды с раствором гипохлорита натрия. Доза гипохлорита натрия - до 35 г/м3 (19% NaOCl). | |
| Количество | 1 | |
| Давление рабочей среды, бар | Мин. | 0,5 |
| Рабочее | 2,0 | |
| Макс | 5,0 | |
| Условное давление, бар | 6,0 | |
| Потеря давления в смесителе, бар, не более | 0,1 | |
| Диаметр условного прохода, мм | 500 | |
| Производительность, м3/ч | Мин. | 675 |
| Рабочая | 825 | |
| Макс. | 1500 | |
| Расположение | Горизонтальное | |
| Материал | EN 1.4301 (аналог 08Х18Н10) или EN 1.4571 (аналог 10Х17Н13М2Т) | |
| Соединения | Вход, выход: фланцевые, лицевая поверхность - плоская, Ду 500, Ру 6 Вход раствора гипохлорита натрия: R1/2" Ру 6 |
|
| Перекачиваемая среда | Доочищенная вода после ионного обмена | |
| Состав перекачиваемой среды | Солесодержание - до 830 г/л pH 6.6...8.5 Хлориды - до 280 мг/л Сульфаты - до 100 мг/л |
|
| Содержание твердых взвесей, мг/л | До 1 | |
| Макс. размер твердых взвесей, мм | До 0.1 | |
| Температура перекачиваемой среды, °C | 16.32 | |
| Срок службы, лет | 25 | |
| Вес, кг | 170-180 | |
| Тип потока на входе | Равномерный, турбулентный | |
| Штуцер | Наименование | Ду | Ру, бар |
|---|---|---|---|
| A | Вход воды | 500 | 6 |
| B | Вход раствора гипохлорита натрия | R1/2 | 6 |
| С | Выход смеси | 500 | 6 |
Параметры
| Производительность | 500л |
| Объем | 710л |
| Величина загрузки | 70% |
| Суммарная мощность | 7.5 кВт |
| Вес | 550 кг |
| Длина | 1771 мм |
| Ширина | 1100 мм |
| Высота | 1855 мм |
| Радиус бочки | 377 мм |
| Толщина вала | 76 мм |
| Толщина корпуса резервуара | 3 мм |
| Толщина боковой стенки корпуса | 8 мм |
| Толщина ленты | 6 мм |
Особенности:
Подробные фотографии
Опции
Требуемые технические характеристики
Необходимая производительность по продукту 310 т/ч
Режим работы – непрерывный 365 дней в году, круглосуточно.
Место установки – в не отапливаемом помещении, защищен от внешней среды.
Перемешиваемые среды
|
Среда 1 |
Фосфогипс |
|
Основное вещество |
гипс – полугидрат CaSO4x0.5 H2O |
|
Массовая доля свободной воды (влажность) |
20-25% |
|
Насыпной вес |
0,7-1 т/м3 |
Имеются примеси фосфорной и кремнефтористоводородной (H2SiF6) кислоты суммарно не более 1%
Физико-химические свойства: дисперсный материал, влажный, сыпучий, имеет склонность к налипанию на поверхности оборудования.
|
Среда 2 |
Известь |
|
Характеристика извести |
строительная негашеная порошковая |
|
Массовая доля CaO |
не менее 70 % |
Фракционный состав |
фракция менее0,2 мм не менее 98,5% |
|
Дозировка |
4 т/ч |
Горизонтальный лопастной смеситель непрерывного действия
| Технические характеристики | |
| Производительность | 310 т/ч |
Диаметр ротора |
1500 мм |
| Частота вращения | 90 об/мин |
| Габаритные размеры | |
| Длина | 10200 мм |
| Ширина | 2450 мм |
| Высота | 1900 мм |
| Электродвигатель | |
| Установленная мощность | 315 кВт |
| Электропитание | 3х380В, 50Гц |
| Степень защиты | IP65 |
Материальное исполнение
Детали контактирующие с продуктом изготовлены из стали AISI 304L или Duplex остальные (рама и т.д.) из углеродистой стали и окрашены.
Обработка поверхности
Углеродистая сталь: C4H, NDFT 190 микром (рекомендуемая для коррозионных сред)
Нержавеющая сталь:Не окрашена, Ппссивированные сварные швы
Расход: Предложенный смеситель с инвертором позволит адаптировать расход установки до требуемой производительности в 1,5 м3/час и давлению 150 psi (10,3 бар).
Торцевое уплотнение: Было добавлено двойное торцевое уплотнение для эксплуатации при максимальной температуре 220°С и давлении 10 бар.
Охлаждение смесителя: специального охлаждающего оборудования для двигателя не требуется.
Взрывозащищенное исполнение: В предложении добавлен двигатель взрывозащищенного исполнения по ATEX: Ex II 2G T4, а так же датчики PT 100 для измерения температуры.
Общее описание: Смесители способны к смешиванию, эмульгированию, гомогенизации, дезинтеграции, уменьшению размера частиц, гелеобразованию и ускорению реакции.
Режимы работы: Непрерывная однопроходная обработка или периодическая рециркуляция
Технические характеристики:
Максимальное давление: 150 psi (10.3 бар);
Производительность: 15 000 л/час.
Конструкция:
Рабочая поверхность: 316L Stainless steel (Нержавеющая сталь);
Уплотнение: двойной тип механического уплотнения вала 109b с PTFE кольцом; специальное двойное уплотнение вала. Подходит для эксплуатации при максимальной температуре 220 0С и давлении 10 бар.
Корпус (Статор): уплотнительные кольца: Viton (фториститый каучук)
стандарт GPDH.
Входные / выходные патрубки 2" (50 мм) тройной или фланцевый фитинг
Мощность: 4 кВт;
Скорость: 3000 RPM (об/мин);
Напряжение: 400;
Количество фаз: 3;
Тип: Стандарт TEFС/IP55;
Маркировка взрывозащиты по ATEX: Ex II 2G T4;
Двигатель оснащен датчиками PT 100 для измерения температуры.
Размер корпуса: труба DN65 Sch.40 и длина 650 мм, включая патрубок для впрыска
Количество элементов: 8
Материальное исполнение: полностью из Hastelloy C276
Подключение: 2 входа - PN10 / выход смешанной среды
Падение давления: 0,8 бар
Внутренняя часть легко вынимается для осуществления чистки.
Внутренняя часть изготовлена таким образом, что все ячейки одинакового размера, только со смещением на 90°. Расстояние между стенками (перегородками) всегда одинаковое
Вся контактирующая со средой поверхность изготовлены из Hastelloy C276, внешние поверхности - из нержавеющей стали 316L.
| Расчетные данные | Нормальный при 800 сР | Нормальный при 1000 сР |
| Расчетный расход, при плотности: 0,98 | 15,40 м³/час | 15,40 м³/час |
| Скорость: | 1,4 м/сек | 1,4 м/сек |
| Число Рейнолдса: | 106 | 85 |
| Падение давления: | 37,26 кПа | 46,6 кПа |
| Размер трубы: | 63 мм, номинальный | |
| Полная длина: | 49,80 см от поверхности фланца до поверхности фланца | |
Описание
Статический смеситель, материальное исполнение: HASTELLOY C276,
Диаметр 2 1/2", График 40, с фланцами RFSO 2,5" -150 #
Кол-во (5) смесительные элементы тройного действия C276;
Кол-во (1) 1 "-150 # дополнительный порт RFSO
Фланец для впрыска кислоты C276 1/2";
Все фланцы будут изготовлены в соответствии с DIN.
| Номинальный размер: | 4“ |
| Полная длина: | 1030 мм |
Состав: 6 смесительных элементов STS, соотношение L / D 1,5: 1, материальное исполнение: ПТФЭ, в виде съемной конструкции со стопорным кольцом
Присоединительный размер: Фланец 4” с обеих сторон в соответствии с ASME B16.5, накладной 300 фунтов. RF
Материал: углеродистая сталь, цинк-эпокси-загрунтована с вкладышем для смешивание элементов из твердого ПТФЭ, стальное стопорное кольцо: нержавеющая сталь 1.4571
Трубка для смешивания: Толщина футеровки фланцевых труб - 4,5 мм.
С испытанием давлением воды (сертификат внутреннего испытания).
Сертификаты материалов: EN 10204 3.1
| Данные технологического процесса: | ||
| Главная сила: | Мыльный раствор | |
| Расход: | 14,6 | м³/ч |
| Плотность: | 980 | кг/м³ |
| Вязкость: | 800-1000 | mPas |
| Рабочее давление: | 0,6 | бар |
| Рабочая температура: | 85 | C |
| Расход дозирования: | серная кислота | |
| Расход: | 0,8 | м³/ч |
| Плотность: | 1835,6 | кг/м³ |
| Вязкость: | 21 | mPas |
| Рабочее давление: | 2 | бар |
| Рабочая температура: | 20 | C |
| Качество смешивания: | Благодаря высокой вязкости мыльного раствора поток перестает быть турбулентным. При ламинарном потоке качество смешивания определяется разделением потока и формированием слоя. 64 слоя с толщиной слоя около 1,5 мм формируют с помощью 6 смесительных элементов. | |
| Мин./Макс. потеря давления: | 0,15 | бар |
| Расчетные параметры | ||
| Расчетное давление: | 5 | бар |
| Расчетная температура: | 110 | C |
| Давление для испытания при 20 ° C: | 7,15 | бар |
| Классификация CE – 2014/68 / ЕС: | ||
| Давление Тип оборудования: | Трубопровод | |
| Средняя собственность согласно ст. 13 | Группа жидкостей 1 или 2 | 1 |
| Среднее состояние | Жидкость (л) / газ (г) | л |
| макс. расчетное давление PS | 5 | бар |
| Номинальный размер DN | 100 | мм |
| PS x DN | 500 | |
| макс. допустимая температура | 110 | °C |
| Поз 2: | Точка дозирования серной кислоты |
| Номинальный размер: | 4 дюйма / DN25 |
| Полная длина: | 50 мм |
| Подключения: | межфланцевое исполнение |
| Точка дозирования: | Дозирующий фланец DN 25 согласно DIN EN 1092-1 PN 16 |
| Материал: | Углеродистая сталь, цинк-эпоксидная смола с футеровкой из PTFE / PFA |
| Другие: | Толщина стенки футеровки: 4,5 мм. |
| Поз 3: | Дозировочная трубка для дозирования по оси в основной поток |
| Модель: | Пиноль для инъекций |
| Номинальный размер: | Использование в дозирующем фланце DN 25 |
| Материал: | Углеродистая сталь, цинк-эпоксидная смола с футеровкой из PTFE / PFA |
| Подключения: | PTFE |
Смесители с футеровкой из ПТФЭ и смесительными элементами, включая инструмент и впрыскивающий пиноль / патрубок для дозирования по центральной линии.
Персонал компании Интех ГмбХ (Intech GmbH) всегда готов предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым промышленным смесителям.
