Смешение электрогидравлическое

Показана возможность интенсификации процессов смешения при использовании эффективного оборудования. Описаны статические, ро-торно-пульсационные, электрогидравлические смесители, установки для приготовления эпоксидных компаундов, герметиков, эластомерных композиций. Уделено внимание вопросам автоматизации. [c.2]

Запросы различных отраслей промышленности постоянно опережают внедрение в практику эффективного смесительного оборудования. Во многом это объясняется тем, что изменились представления о возможностях самого процесса смешения, который становится способом получения материалов с комплексом требуемых свойств. При таком подходе конечная цель смешения не ограничивается лишь достижением однородности физикохимических характеристик в любом элементарном объеме получаемого материала, а определяется как обеспечение максимально возможного проявления заложенных в его составе ценных свойств. Все чаще процесс смешения рассматривают как целостную химико-технологическую систему, в которой оборудование является центральным звеном [1]. К такому оборудованию предъявляются требования обеспечения непрерывности технологического процесса, регулирования параметров смешения в широком диапазоне, простоты и надежности аппаратурного оформления. Среди перспективных смесителей особо следует выделить статические смесители, роторно-пульсационные аппараты (РПА) и смесители, действие которых основано на использовании электрогидравлического эффекта. Они не только отвечают перечисленным требованиям, но, как правило, имеют небольшие габариты при высокой производительности. Отличительные особенности данных смесителей — это возможность реализации значительных величин деформаций и напряжений сдвига и обеспечение их однородности в рабочем объеме, что обусловливает высокое качество смешения. [c.4]

Необходимо подчеркнуть еще одно обстоятельство. Для аппаратов с мешалками, как одного из основных типов смесительного оборудования п — частота вращения мешалки, О — диаметр мешалки), т. е. при работе мешалки с большим диаметром и низкой частотой вращения затрачивается меньшая мощность на единицу объема, чем при работе перемешивающего устройства с малым диаметром и высокой частотой вращения. На практике сконструировать аппарат с большим диаметром мешалки и большой частотой ее вращения чрезвычайно сложно. В то же время конструкции ряда малообъемных смесителей допускают возможность простого регулирования затрат удельной мощности (а следовательно, и качества смешения) за счет варьирования частоты вращения ротора в широком диапазоне и выбора необходимого зазора между цилиндром ротора и статора (РПА), изменения напряжения, силы тока, емкости при создании турбулизирующего импульсного разряда (электрогидравлические смесители) и т. н. [c.10]

Основные особенности процесса заключаются в создании высокой мгновенной мощности, высокой скорости распространения ударных волн, вследствие чего жидкость в смесителе подвергается одинаковым деформирующим усилиям во всем объеме одновременно. Это обеспечивает отсутствие застойных зон в рабочем пространстве смесителя, благодаря чему качество смешения оказывается более высоким, чем в случае использования других типов механических смесителей. Несмотря на недостатки электрогидравлического способа— необходимость изготавливать защитное устройство для высоковольтного оборудования и значительные габариты этого оборудования — данные смесители обладают помимо отмеченных выше еще рядом преимуществ простотой регулировки процесса, отсутствием вращающихся частей, возможностью вести процесс как в периодическом, так и непрерывном режиме,. [c.17]

Большое влияние на рациональное ведение процесса электрогидравлического смешения оказывают конструктивное оформление электродов и формирующих промежутков. [c.58]

Электрогидравлический способ смешения можно сочетать с другими способами обработки, например с обработкой в РПА. В этом случае смесители будут конструктивно содержать элементы обоих типов смесителей. Такие системы находят применение в различных отраслях промышленности (в частности, в химико-фармацевтической). Описание такого смесителя приведено в гл. 7. [c.60]

СМЕШЕНИЕ в ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИХ СМЕСИТЕЛЯХ [c.84]

При изучении электрогидравлического смешения был использован метод визуализации потока на смесителе, состоящем из корпуса, в котором происходило перемешивание, и фонаря с электрической лампой для подсветки его внутреннего пространства (рис. 3.19). Корпус был снабжен патрубками для подвода компонентов и отвода готовой смеси, окнами для наблюдения и фотографирования, гнездами для размещения электродов и пробоотборников. В процессе исследования регулировалось межэлектродное расстояние, устанавливалось несколько пар электродов, отбор проб производился в различных точках смесителя. Наряду с визуальными наблюдениями осуществляли замер высоты столба жидкости, образующегося при разряде. [c.84]

Наибольший вклад в развитие смешения вносит вторая стадия процесса электрогидравлического разряда, характеризующаяся появлением ударных волн как главного турбулизирующего фактора. Рассмотрим механизм их действия. [c.85]

Рассмотрение основных турбулизирующих факторов электрогидравлического смешения позволяет интерпретировать результаты, полученные при изучении качественной картины процесса методами скоростной кино-фотосъемки [7, 144]. [c.86]

Рис. 3.21. Характер периодического и непрерывного процессов электрогидравлического смешения

Рис. 3.22. Влияние величины разрядного промежутка на характер процесса электрогидравлического смешения.

Как отмечалось в разделе 3.3, в ходе электрогидравлического смешения при распространении ударной волны образуются так называемые поверхности сильного разрыва, поэтому для коли-чественного описания процесса не могут быть использованы дифференциальные уравнения, предполагающие непрерывное изменение функций. [c.120]

Учитывая сложный характер движения компонентов в электрогидравлических смесителях, целесообразно применить для описания процесса методы теории подобия. При этом воспользуемся результатами качественного анализа формирования композиций, позволившего выявить наиболее существенные факторы, определяющие получение гомогенной смеси. Для характеристики качественного смешения может быть использован критерий [c.120]

Для характеристики качества смесей, получаемых в электрогидравлических смесителях, можно воспользоваться условными единицами качества (у. е. к.). Содержание каждого компонента в смеси принимается за 100. Если в полученной пробе какого-то компонента меньше или больше, то записывается его доля от расчетной величины (например, 70 или 115). Качество смеси в целом характеризуется соотношением отдельных компонентов. Так, при смешении двух компонентов в соотношении 1 4 и количестве пробы 20 мл в ней должно быть 4 мл одного компонента и 16 мл другого. Действительные результаты составили 3 17 3 17 3 17 4 16 4,5 15,5. Характеристика каждой пробы в у. е. к. (Xi) будет 75/106 = 0,71 75/106 = = 0,71 75/106 = 0,71 100/100 = 1 97/113 = 0,84. [c.130]

Электрическое поле и световое излучение, имеющие место при электрогидравлическом воздействии, являются факторами, способствующими смешению химически активных компонентов (рис. 5.11). При изучении влияния электрического поля компоненты помещали в металлический сосуд, препятствовавший прохождению светового излучения. Электрическое поле вызывает поляризацию молекул исходных компонентов и увеличивает их подвижность, что усиливает процесс молекулярной диффузии в среднем на 8—10 % и проявляется, например, в сокращении времени вспенивания композиций пенополиуретана. [c.133]

Напряжение и электрическая е м к о с т ь. Импульсный электрический разряд, являюш,ийся турбулизатором при электрогидравлическом смешении, возможен при наличии определенной силы тока и накопителя электрической энергии достаточной емкости. Электрогидравлический удар по своей амплитуде, частоте и воздействию на жидкость подобен образовавшему его импульсному разряду. На рис. 5.12 приведены данные [c.134]

Электрогидравлическое смешение целесообразно использовать для перемешивания компонентов с вязкостью до 50— 60 Па-с вязкости которых отличаются в 2—7 раз плотности которых отличаются в 1,5—3 раза при соотношении смешиваемых объемов до 1 8, а при направлении меньшего по объему компонента в зону разряда до 1 10 компонентов жидкой и порошкообразной консистенции. В зависимости от перечисленных параметров основные характеристики процесса устанавливаются в следующих пределах [c.136]

Выбор параметров процесса электрогидравлического смешения применительно к приготовлению композиций, отличающихся по соотношению смешиваемых компонентов и вязкости, может быть осуществлен на основании табл. 5.1. Использование представленных данных и рекомендаций по конструктивному оформлению смесителей, изложенных выше, позволяет вести технологический процесс, обеспечивающий заданную производительность и требуемое качество смеси. [c.137]

Основные технологические параметры процесса электрогидравлического смешения [c.138]

Под энергетическими воздействиями в данной подсистеме понимаются первичные воздействия, передаваемые от источника к материалу (например, механическое воздействие ротора резиносмесителя на материал). В ряде случаев первичные воздействия не производят смешения, но вызывают вторичные воздействия, приводящие к требуемому эффекту. Так, интенсивный электрический разряд в жидкости приводит к возникновению гидравлического удара, являющегося главным фактором электрогидравлического смешения. Подобные вторичные явления отнесены к совокупности физико-химических процессов, развивающихся при смешении. [c.194]

Подсистема Совокупность физико-химических явлений, развивающихся при смешении . Приложение энергетических воздействий к компонентам вызывает физико-химические явления разнообразной природы. Так, обработка материала на валковых машинах сопровождается электронной эмиссией, образованием статического электричества и повышением температуры. При скоростном перемешивании растворов могут возникать кавитации, сходные с ультразвуковыми, а при электрогидравлическом смешении механическое воздействие на компоненты сопровождается тепловыми и электрическими явлениями. Вторичные явления могут оказать на характер протекания смешения и свойства конечных продуктов даже большее влияние, чем первичные воздействия. [c.194]

Электрогидравлическое смешение —это процесс, в основе >чкоторого лежит использование электрогидравлического эффек- та, т. е. комплекса явлений, сопровождающих электрический У aзpяд в жидкости. Электрогидравлический эффект представ- - яет особый вид преобразования электрической энергии в механическую без промежуточных звеньев. В качестве турбулиза-тора при перемешивании применяется электрический разряд, а выделение значительного количества энергии в короткий промежуток времени придает процессу взрывной характер. [c.17]

Рациональные технологические режимы. Для разработки рекомендаций по использованию электрогидравлического способа смешения при получении эпоксидных компаундов и пенополиуретанов рассмотрим влияние свойств компонентов (вязкость, плотность, пробивная напряженность), а также молекулярной диффузии, рецептурных факторов (соотношение вязкостей, плотностей и объемов смешиваемых компонентов), технологр1ческнх режимов (напряжение, электрическая емкость, частота разрядов, величина формирующего и разрядных промежутков) и конструктивных особенностей оборудования на характер протекания процесса и качество получаемого продукта [156]. [c.130]

Сравнение величин освобождаюш,егося усилия с соответствующими значениями вязкости показывает, что интенсивность процесса смешения обратно пропорциональна величине вязкости. Безусловно, при сл1ешении химически взаимодействующих компонентов под воздействием различных факторов электрогидравлического смешения усиливается процесс полимеризации и увеличение столба выброшенной жидкости не может быть объяснено только уменьшением вязкости под действием температуры. Однако при смещении инертных компонентов характер изменения интенсивности процесса при варьировании величиной вязкости аналогичен. [c.131]

Анализ полученных проб материала свидетельствует о том, что при электрогидравлической обработке, как и в других процессах смешения, наиболее качественная гомогенизация достигается при одинаковых вязкостях компонентов. Так, при смешении эпоксидной смолы ЭД-20 с отвердителем полиэтиленполи-амнном при 293 К их вязкости различались в шесть раз и пузырьки отвердителя диаметром 0,5—1 мм образовывали неза-полимеризовавшнеся капсулы. При 313 К вязкости отличались в три раза и отвердитель был распределен в смеси более равномерно. [c.131]

Соотношение объемов компонентов. Важнейшей особенностью электрогидравлического смешения является его возможность качественно смешивать компоненты, объемы которых отличаются в несколько раз. Так, для композиции масло — вода в случае прочих равных условий достижимое качество смеси при соотношении объемов 1 1 составляет 0,9 у. е. к., при 1 4 — 0,65 у. е. к, при 1 9 — 0,32 у. е. к., а величина потребл е [c.131]