Содержание

Введение

1. Лопастные мешалки

2. Пропеллерные мешалки

3. Турбинные мешалки

4. Специальные мешалки

5. Выбор мешалки

Список использованных источников

Введение

Для приготовления суспензии, эмульсий и однородных физических смесей в химической промышленности широко применяют процессы перемешивания. Перемешивание способствует интенсификации процессов тепло- и массообмена, сопутствующих перемешиванию или необходимых для успешного проведения многих химических реакций [1-3].

Наиболее распространенный способ перемешивания в жидких средах - механическое перемешивание; производят иногда и пневматическое перемешивание, однако в связи с присущими этому способу специфическими недостатками применение его в химической промышленности ограничено.

Механические мешалки разделяются по устройству лопастей на следующие группы: 1) лопастные — с плоскими лопастями, 2) пропеллерные - с винтовыми лопастями, 3) турбинные, 4) специальные (якорные и др.).

В данной работе рассматриваются основные виды механических мешалок.

1. Лопастные мешалки

Простейшие лопастные мешалки имеют две плоские лопасти, установленные в вертикальной плоскости, т. е. перпендикулярно к направлению вращения (рисунок 1). Лопасти укреплены на вертикальном валу, который приводится во вращение от зубчатой или червячной передачи и делает 12 — 80 об/мин. Диаметр лопастей составляет примерно 0,7 диаметра сосуда, в котором вращается мешалка. При малых числах оборотов мешалки жидкость совершает круговое движение, т. е. вращается по окружностям, лежащим в горизонтальных плоскостях, в которых движутся лопасти. В этих условиях отсутствует смешивание различных слоев жидкости и интенсивность перемешивания низкая [1].

Интенсивное перемешивание достигается в результате появления вторичных потоков и вихревого движения жидкости. Вторичные потоки возникают под действием центробежных сил, вызывающих движение жидкости в плоскости вращения лопасти от центра сосуда к его стенкам. Вследствие этого в центре сосуда возникает пониженное давление, причем в область пониженного давления всасывается жидкость из слоев, лежащих выше и ниже лопасти. В результате в сосуде происходит циркуляция жидкости, показанная стрелками на рисунке 2 [2]. Вторичные потоки, складываясь с основным круговым движением жидкости, создают сложное движение, при котором происходит интенсивное перемешивание отдельных слоев. Интенсивность перемешивания возрастает с увеличением числа оборотов; однако еще быстрее увеличивается мощность, потребляемая мешалкой.

Рисунок 1 - Лопастные мешалки а - стальная; б - чугунная

.

Рисунок 2 - Циркуляция жидкости при перемешивании лопастными мешалками

При круговом движении жидкости на ее поверхности под действием центробежной силы образуется воронка (рисунок 2), глубина которой возрастает с увеличением числа оборотов. Образование воронки ведет к ухудшению использования емкости сосуда.

Для каждого случая опытным путем можно найти оптимальное число оборотов, при котором достигается необходимая эффективность перемешивания. Дальнейшее увеличение числа оборотов вызывает излишний расход энергии.

Вихревое движение жидкость приобретает при установке в сосуде с мешалкой отражательных перегородок в виде вертикально поставленных полос (рисунок 3). ............