Курсовая работа: Конструкции мешалок

Лопастные мешалки простого типа наиболее эффективны при перемешивании маловязких сред (до 100 спз).

Для перемешивания жидкостей с вязкостью свыше 2500 спз более пригодны рамные мешалки или лопастные мешалки в сосудах с отражательными перегородками.

В указанных областях применения лопастные мешалки обеспечивают хорошее перемешивание при небольшом расходе энергии. Лопастные мешалки непригодны для быстрого растворения, тонкого диспергирования, а также для получения суспензий, содержащих твердую фазу большой плотности.

Диаметры лопастей нормализованных лопастных мешалок: 400, 500, 550, 700, 850, 950, 1000 и 1400 мм [1].

Рамные мешалки выпускаются с рамами следующих размеров: 550X550; 650X600; 750X650; 950X850; 1140X900; 1340X950; 1540X1000; 1740X1200 мм (первая цифра - диаметр рамы D., вторая - высота рамы Н).

2. Пропеллерные мешалки

Лопасти пропеллерных мешалок (рисунок 5) изогнуты по профилю судового винта, т. е. с постепенно меняющимся наклоном, почти от 0° у оси до 90° на конце лопасти. Вращаясь в жидкости, лопасти действуют наподобие винта, а жидкость, окружающая пропеллер, как бы является гайкой и перемещается в направлении оси мешалки. Это осевое движение складывается с круговым перемещением жидкости, благодаря чему возникает ее винтовое движение. Если винтовая поверхность пропеллера правая, а вращение его происходит по часовой стрелке, то осевое движение жидкости направлено вверх и в сосуде возникает циркуляция жидкости, показанная на рисунок 5 (справа) [4].

Пропеллер имеет обычно три лопасти, причем на вертикальном валу, в зависимости от высоты слоя жидкости, устанавливают один или несколько пропеллеров. Диаметр лопастих веществ, обладающих малой плотностью; пропеллера равен 0,25—0,3 диаметра аппарата. Скорость вращения пропеллера составляет 160—1000 об/мин.

Рисунок 5 - Пропеллерная мешалка

Рисунок 6 - Пропеллерная мешалка с диффузором

Пропеллерные мешалки создают более интенсивные осевые потоки жидкости, чем лопастные, и, следовательно, более интенсивно перемешивают жидкость. Перемешивание пропеллерными мешалками улучшается при установке в аппарате отражательных перегородок или диффузора - короткого цилиндрического (иногда слегка конического) стакана, в котором помещается пропеллер (рисунок 6). Диффузор направляет циркуляцию жидкости в осевом направлении и благоприятно влияет на перемешивание в аппаратах с большим отношением высоты к диаметру, а также в аппаратах со змеевиками и другими внутренними устройствами [2].

Эффективность перемешивания в аппаратах большой емкости возрастает при эксцентричной установке пропеллеров или расположении вала пропеллерной мешалки под углом 10 - 20° к вертикали.

Достоинства пропеллерных мешалок:

1) интенсивное перемешивание,

2) умеренный расход энергии, даже при значительном числе оборотов,

3) невысокая стоимость.

Недостатки:

1) малая эффективность перемешивания вязких жидкостей,

2) ограниченный объем интенсивно перемешиваемой жидкости.

Пропеллерные мешалки применяются главным образом для следующих, целей:

1) интенсивное перемешивание маловязких жидкостей;

2) приготовление суспензий и эмульсий;

3) взмучивание осадков, содержащих до 10% твердой фазы, состоящей из частиц размером до 0,15 мм.

Пропеллерные мешалки перемешивают жидкость быстрее и интенсивнее лопастных мешалок, при умеренном расходе энергии, превышающем, однако, расход ее для лопастных мешалок.

Пропеллерные мешалки пригодны для проведения непрерывных процессов, но неприменимы для гомогенного смешивания, для смешивания вязких жидкостей (более 6000 спз), а также для смешивания жидкостей с твердыми веществами большой плотности.

Нормализованные пропеллерные мешалки выпускают с диаметром пропеллера 150, 200, 250, 300, 400, 500 и 600 мм [1].

3. Турбинные мешалки

Турбинные - мешалки бывают двух типов: открытые (рисунок 7, а и б) и закрытые (рисунок 7, в), имеющие лопастное в: колесо с каналами (наподобие рабочего колеса центробежного насоса). Турбинные мешалки работают при 100 - 350 об/мин и производят интенсивное перемешивание жидкости.