Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ - Генералов М.Б.
ISBN 5-94628-130-5
Скачать (прямая ссылка):
Закрытые турбинные ме-
шалки в отличие от открытых создают более четко выраженный радиальный поток. Они имеют два диска 2 (рис. 6.9) с отверстиями в центре для прохода жидкости; диски сверху и снизу привариваются к плоским лопастям. Жидкость поступает в мешалку параллельно оси вала, выбрасывается через направляющее устройство / в радиальном направлении и достигает наиболее удаленных точек аппарата. Турбинные мешалки обеспечивают интенсивное перемешивание во всем объеме аппарата.
1
2
Рис. 6.9. Схема турбинной мешалки закрытого типа
При больших значениях отношения высоты к диаметру аппарата применяют много-
206 Рис. 6.10. Пропеллерная мешалка с диффузором
рядные турбинные мешалки. Турбинные мешалки обычно имеют диаметрч du = (0,15 + 0,65) D при отношении j высоты уровня жидкости к диаметру і аппарата не более двух; частота вра-щения колеблется от 2 до 5 с-1, а окружная скорость составляет 3—8 м/с.
Пропеллерные мешалки с диффузором создают преимущественно осевые потоки перемешиваемой среды и, как следствие этого, - большой насосный эффект, что позволяет существенно сократить продолжительность перемешивания. Для улучшения перемешивания и организации направленного течения жидкости
(при большом отношении высоты к диаметру аппарата) в сосудах устанавливают направляющий аппарат или диффузор (рис. 6.10). Диффузор представляет собой короткий цилиндрический или конический стакан 3, который закреплен внутри корпуса аппарата 2. Внутри диффузора помещают мешалку 4, закрепленную на валу /.
Для пропеллерных мешалок принимают следующие соотношения основных размеров: диаметр мешалки du = (0,2 0,5) D, шаг винта s = = (1,0 3,0) Dy расстояние от мешалки до дна сосуда составляет (0,5 + l,0)rfM, высота уровня жидкости в сосуде h = (0,8 -г- 1,2) D. Угловая скорость вращения мешалки достигает 40 с-1, окружная — 15 м/с.
Специальные мешалки имеют более ограниченное применение в процессах эмульгирования, чем мешалки рассмотренных типов.
Дисковые мешалки представляют собой один или несколько гладких дисков /, вращающихся с большой скоростью на вертикальном валу 2 (рис. 6.11). Течение жидкости происходит в тангенциальном направлении за счет трения жидкости о диск; при этом сужающиеся диски создают также осевой поток. Иногда края дисков делают зубчатыми. Диаметр диска составляет 0,1 + 0,15 диаметра аппарата, окружная скорость равна 5—35 м/с, что при небольших размерах диска соответствует очень высокой частоте вращения. Потребление энергии колеблется от 0,5 кВт для маловязких сред до 20 кВт для вязких смесей.
Вибрационные мешалки имеют вал 1 с закрепленными на нем одним или несколькими перфорированными дисками 2 (рис. 6.12). Диски совершают возвратно-поступательное движение, при котором достигается интенсивное перемешивание содержимого аппарата в разных направлениях (показано стрелками). Энергия, потребляемая мешалками этого типа, невелика. Они используются для перемешивания жидких смесей, в том числе и эмульсий преимущественно в аппаратах, работающих под давлением.
207 Статические смесители (рис. 6.13) представляют собой устройства с неподвижно перемешивающими элементами 1, встроенными в цилиндрическую трубу 2. Перемешивание и диспергирование жидкостей и суспензий осуществляется за счет использования энергии потока при его много-1 кратном делении на элементарные струйки и их переориентации.
Преимущества статических смесителей перед емкостной аппаратурой с перемешивающими устройствами и динамическими (вибрационными) смесителями при сопоставимых ре-2 зультатах по качеству получаемых смесей связано с низкой энерго- и металлоемкостью, простотой изготовления и обслуживания, компактностью и дешевизной. Статические смесители находят широкое применение при эмульгировании жидкостей.
Фирма " Sulzer" (Швейцария) выпускает следующие типовые конструкции перемешивающих устройств для статических смесителей (рис. 6.14) [13]:
• смеситель типа SMV используется главным образом для режима турбулентного течения, например, для перемешивания низковязких жидкостей и диспергирования несмешиваю-щихся жидкостей;
• смеситель типа SMX используется в основном для режима ламинарного течения, например, для перемешивания высоковязких сред или сред с сильно различающейся вязкостью;
• смеситель-теплообменник типа SMXL используется преимущественно для режима ламинарного потока в ка-
Рис. 6.11. Схема дисковой ме- честве теплообменника для чувстви-
шалки ' тельных к тепловым нагрузкам сред.
-TvS
щщщтфі si-
208 РИС. 6.12. Устройство дисков вибрационных мешалок
Рис. 6.13. Схема статического смесителя
Рис. 6.14. Типовые статические смесители фирмы «Sulzer» (Швейцария): а - SMV; б - SMX; в - SMXL
¦209 Eu
10
IO2
—~ —
SMX
SMXL \ SMV
-
Ламинарный поток Переходная зона Турбулентный поток
ю-
IflT1
і
10
IOz
10
IO4
IO3
Re
Рис. 6.15. Зависимость критерия Eu от критерия Re для статических смесителей
Для расчета гидравлического сопротивления (перепада давления Ар) статических смесителей при течении ньютоновских жидкостей фирмой " Sulzer" предложено следующее выражение
