ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Явление сегрегации из "Перемешивание и аппараты с мешалками" Имеется очень много разнородных конструкций смесителей зер-НР1СТЫХ материалов. Это обусловлено как дифференцированным требованиями к отдельным промышленным операциям смешения и различным характером смешиваемых систем, так и отсутствием теоретических разработок для расчета таких смесителей. Вследствие этого чаш,е всего их проектируют, используя результаты экспериментов на пилотной аппаратуре и проведенные наблюдения по введению улучшений при увеличении масштаба аппарата. Наблюдается, однако, обш ая тенденция, дающая возможность классифицировать смесители сыпучих материалов на несколько групп в зависимости от их предназначения и способа работы (рис. УП-10). [c.353] Общим признаком аппаратов этого типа является способ работы, основанный на том, что весь смеситель приводится во вращательное движение, вызывающее ссыпание, а следовательно, и смешение сыпучего материала. Ввиду относительно несложного характера процесса такой способ смешения наиболее часто применяется в исследовательских работах, касающихся механизма смешения. и поэтому лучше других способов описан теоретически. В этой группе можно выделить несколько типов смесителей. [c.353] Это наиболее простой и, несмотря на свою простоту (а может п благодаря ей), чаще всего применяемый в промышленных процессах тип смесителей зернистых материалов. Такие смесители используются для смешения как очень малых (порядка нескольких дм ), так и очень больших (до20м ) объемов сыпучей массы. [c.355] Преимуществами смесителей этого типа являются малый расход энергии на смешение, легкость загрузки и выгрузки материала, а также чистки аппарата, низкая стоимость изготовления и эксплуатации. Применяются такие аппараты в основном для смешения сухих зернистых материалов. [c.355] Недостатком барабанных смесителей является сложность проведения непрерывного процесса. [c.355] Аппараты этого типа сами неподвижны, а зернистый сдой приводится в движение перемешивающим устройством. Имеется очень много разнородных конструкций таких смесителей (как в отношении формы аппарата, так и способа смешения). Аппараты этой категории приспособлены для работы с конкретными материалами, имеющими специфические свойства (для этих материалов их эффективность смешения максимальна). [c.358] Смесители с ленточной мешалкой (рис. УП-19) могут быть использованы для материалов в широком диапазоне свойств — от единичных гранул большой пористости до волокнистых веществ и густых паст. В зависимости от рода смешиваемых материалов смесители могут отличаться шириной ленты, расстоянием ленты от поверхности барабана, числом витков ленты, числом оборотов мешалки, способом загрузки и выгрузки материала и т. д. Эти аппараты пригодны как для периодической, так и для непрерывной работы. Они широко используются в пищевых, древесных, табачных и хлебобулочных производствах, а также при переработке пластмасс. [c.358] Смесители о лопастной мешалкой (рис. VI1-20) отличаются от ленточных аппаратов тем, что на их вал насажены соответствующие фасонные части, пересекающие материал и приводящие его в плавное вращательное движение. Принимая во внимание дезинтегра-ционное действие лопаток, такие смесители используют главным образом для материалов большой вязкости и спайности. Как и смесители с ленточной мешалкой, эти аппараты могут работать периодически и непрерывно. Объем их относительно невелик и обычно не превышает 1 м . Чаще всего их применяют в пищевой промышленности. [c.358] Вариантом этого типа смесителей являются аппараты с двумя валами (рис. У1Ь21 и УП-22). [c.358] Смеситель с лопастной мешалкой ( Мортон машин компани лимитед ). [c.359] В смесителях этого типа над днищем вертикальной цилиндрической камеры вращается турбинная мешалка (рис. УП-25). Движение частиц слоя здесь подобно движению жидкости в аппаратах с турбинными мешалками. Эти устройства используются для смешения сыпучих материалов с небольшой спайностью и для смешивания суспензий. [c.361] Конструкция этих аппаратов такая же, как и смесителей с турбинной мешалкой, однако мешалка имеет форму плоского диска, вращающегося с большой скоростью (рис. УП-26). В результате вращения диска около него возникает большой градиент скорости, обусловливающий энергичное действие сдвига. [c.362] Аппараты этого типа применяются для смешения сыпучих материалов, а также для перемешивания суспензий и чистых жидкостей. [c.362] Эти аппараты действуют следующим образом. Два тяжелых катка бегуна катятся по неподвижному основанию (рис. УИ-27) или катки и основание вращаются в противоположных направлениях (рис. УП-28). Кроме эффекта сдвига, обусловливающего смешение материала, катки оказывают раздавливающее действие, что приводит к уменьшению размеров зерен слоя. Используются такие аппараты в тех случаях, когда возникает необходимость размешать отдельные компоненты смеси (чаще всего с небольшим добавлением жидкости) в целях образования однородной массы с меньшими частицами, чем зерна исходного сырья. Применяются бегуны в фармацевтической промышленности, красильном и литейном (приготовление формовочных масс) производствах и т. д. Объем этих аппаратов обычно мал, а мощность, расходуемая на смешение, относительно велика. В бегунах проводятся преимущественно периодические процессы. [c.362] Как уже неоднократно указывалось, на смешение зернистых материалов влияют многие факторы, связанные не только с характером смешиваемой системы, но и с конструкцией аппарата, способом проведения процесса и т, д. Такое большое число критериев, которые нужно принять во внимание при выборе смесителя, значительно затрудняет, а иногда делает невозможным выбор аппарата на основе теоретических данных. Наиболее надежным способом выбора правильного смесителя представляется следующий. Изучаются многочисленные приводимые в литературе экспериментальные данные для различных промышленных аппаратов и с учетом аналогий собственных технологических предпосылок подбирается смеситель. Рекомендуется (и обычно применяется) предварительное проведение экспериментов на пилотной аппаратуре. [c.364] Выбор смесителя прежде всего определяют обсуждаемые ниже факторы. [c.364] Это основной параметр, определяющий качество продукта. Поэтому выбранный тип смесителя должен безусловно гарантировать заданную степень однородности смеси. Очевидно, что доведение слоя зернистого материала до более высокой степени однородности увеличивает стоимость операции (как эксплуатационные, так и капитальные расходы, связанные с необходимостью приобретения дорогого аппарата), вследствие чего не нужно требовать большей гомогенизации, чем это обусловлено технологической необходимостью. Например, кормовая смесь может иметь значительно более низкую степень однородности, чем фармацевтический продукт или краски. [c.364] Различные типы смесителей имеют очень отличающиеся потребляемые мощности например, при рабочей емкости, равной приблизительно 1,5 м , потребление мощности колеблется от 3,8 кВт для вращающегося смесителя до 44 кВт для бегунов. Этот параметр не является, однако, определяющим при выборе смесителя, если аппарат удовлетворяет другим требованиям. Лишь в тех случаях, когда несколько типов смесителей обеспечивают все требования операции, с учетом эксплуатационных расходов выбирается аппарат меньшей мощности. Необходимо помнить, что для установочной мощности решающее значение имеет пусковая мощность, которая в случае смесителей зернистых материалов в несколько раз выше мощности, расходуемой на движение смешиваемой среды. [c.364] Скорость эрозии движущихся частей смесителей зависит от характера смешения и от твердости частиц зернистого слоя. Иногда смешиваемой средой являются такие сильно истирающие материалы, как песок или шлифовочные зерна. В этом случае следует избегать применения смесителей, в которых в ходе процесса появляются большие силы взаимодействия между зернистым слоем и отдельными частями аппарата. К таким аппаратам относятся бегуны и все типы смесителей с движуш,имися смешивающими устройствами. Наиболее устойчивы к эрозии смесители с вращающейся камерой, особенно барабанные смесителп. Часто внутреннюю часть смесителя покры вают облицовкой, предотвращающей эрозию. [c.365] Вернуться к основной статье