На нашем интернет портале море информации по пищевой
и перерабатывающей промышленности, АПК и пищевой тематике
» » Перемешивающие устройства. Назначение и основные характеристики

Перемешивающие устройства. Назначение и основные характеристики

Перемешивающие устройства предназначены для перемешивания продукта и интенсификации теплообмена. Качество перемешивания, определяющее структуру и однородность состава перемешиваемого продукта, оценивают степенью перемешивания, которая определяется взаимным расположением двух (или более) компонентов продукта после окончания перемешивания всей системы. Наиболее распространенными перемешивающими устройствами являются роторные, т. е. механические устройства с простым вращательным движением рабочего органа-мешалки, насаженной на вал, получающий вращение от привода. Основными характеристиками перемешивающих устройств являются интенсивность работы и эффективность перемешивания.
Интенсивность работы перемешивающего устройства определяется продолжительностью технологического процесса при постоянной частоте вращения (для роторных перемешивающих устройств) или частотой вращения при постоянной продолжительности процесса. В ряде случаев интенсивность работы перемешивающего устройства может быть повышена увеличением частоты вращения мешалки.
Эффективность перемешивания оценивается удельным расходом энергии (на единицу номинального объема). Эта характеристика также зависит от частоты вращения мешалки.
Интенсивность работы перемешивающих устройств и эффективность перемешивания зависят от конструкции перемешивающего устройства (тип и размер, расположение в аппарате) и конструктивных особенностей емкостного аппарата (например, форма днища: сферическая, коническая, плоская).
Интенсификация процесса путем увеличения частоты вращения или изменения конструкции перемешивающих устройств обычно сопровождается увеличением мощности, расходуемой на перемешивание. При этом в некоторых случаях эффективность перемешивания может уменьшиться.
Поскольку интенсивность работы перемешивающего устройства зависит от его размеров, то она связана с величиной симплекса геометрического подобия диаметра емкостного аппарата ГD = D/dм, где D и dм — соответственно внутренний диаметр емкостного аппарата и наружный диаметр перемешивающего устройства. Целесообразно использовать емкостные аппараты с меньшим ГD, т. е. с относительно большим диаметром перемешивающего устройства. Однако при перемешивании в больших объемах (25 м3 и более) относительное увеличение диаметра перемешивающего устройства приводит к значительному возрастанию мощности. Поэтому в таких аппаратах целесообразнее устанавливать два перемешивающих устройства.
На процесс перемешивания оказывает влияние также размещение перемешивающего устройства в емкостном аппарате, в частности расстояние от днища hм. В некоторых процессах для предотвращения образования осадка на дне корпуса емкости следует применять перемешивающие устройства с относительно малым hм. Изменение расстояния от днища емкостного аппарата до перемешивающего устройства не отражается на затратах мощности, расходуемой на перемешивание.
Высота уровня жидкости в аппарате Но также влияет на ход технологического процесса. При возрастании уровня увеличивается потребляемая мощность. В случае использования лопастных перемешивающих устройств увеличение высоты от Но = D до Но = 1,5 D приводит к возрастанию потребляемой мощности на 20 — 40%. Для большинства процессов достижение равномерного перемешивания при минимальных расходах энергии наблюдается при высоте уровня жидкости в аппарате, равной его диаметру Но = D. При больших значениях #0 могут применяться многорядные перемешивающие устройства. В этом случае мощность, затрачиваемая на работу перемешивающих устройств, существенно возрастает.
Наличие внутренних устройств (гильз термометров, первичных измерительных преобразователей) увеличивает потребляемую мощность на 10-20%. При установке змеевиков или совмещении змеевика с мешалкой в ряде случаев мощность увеличивается вдвое, однако коэффициент теплоотдачи в таких емкостях в два раза выше, чем в аппаратах с рубашкой. Сильное влияние на величину мощности, потребляемой перемешивающими устройствами, оказывает наличие отражательных перегородок у аппарата. При использовании лопастных и турбинных устройств (см. классификацию) на некоторых режимах потребляемая мощность в аппарате с перегородками в 3 — 7 раз больше, чем в аппарате без перегородок. Основное назначение отражательных перегородок — устранение образования воронки в жидкости. Наличие перегородок приводит также к некоторому повышению интенсивности ряда технологических процессов. Устранение воронки в емкостных аппаратах без отражательных перегородок может быть достигнуто применением наклонного вала, а также использованием аппаратов прямоугольного сечения.
  • Похожие материалы