Keverés. Kever modell: arányok: D W

Átírás

1 Keverés Hiroechanikus veletek: - Keverés - Gáz-szilár renszerek szétválasztása - Szrés (foly.-szil., gáz-szil.) - Centrifugálás (foly.-szil., foly.-foly.) - Fluiizáció Keverés: Egy készülékben a folyaékot technológiai célból ozgatjuk valailyen kevereleel. Ilyen technológiai cél pl.: olás, reakciósebesség gyorsítása, egyenletes heloszlás, hátaás javítása (leves kevergetése). A keverés lehet: - folyaékok keverése - nagy viszkozitású anyagok keverése (kenyérgyártás) - hoogenizáló keverés - szilár (porszer) anyagok keverése (ceentgyártás) Kever oell: arányok: = D W = h = H = 1.5

2 A. Kever típusok 1.) Síklapátos keverk Jellezik: - áralási irány tangenciális - lassú járásúak ( n = 1 ax 100 perc ; v k ax = 5 ) s - központosak - legtöbbször kis viszkozitás esetén alkalazzák ( η 50cP ; η = 000 ax cp ) ( 1 cp = 10 Pa s )

3 .) Ívelt lapátú keverk: Jellezik: - fleg szuszpenziók keverésére használják 1 - ég ezek is kis forulatszáúak ( n = ) perc - a keverkarok kb os szögben eelkenek, felülnézetben hátrafele hajlanak. - legtöbbször kis viszkozitás esetén alkalazzák ( η 50cP ; η = 000 ax cp ).) Propellerkeverk: Jellezik: - alakilag hasonlók a hajócsavarokhoz - fleg szuszpenziók keverésére használják

4 1 - forulatszáuk aránylag nagy ( n = ), ezért általában közvetlen perc otorhajtásúak - igen ers axiális áralást iéznek el - nagy folyaéktöeg egozgatására alkalazzák - általában η 1000cP, kivételesen η =10000 ax cp viszkozitásig használják.1.) függleges tengelyelrenezés propeller keverk: álló hengeres készülék közepébe helyezik el; a tölcsérképzés és - szuszpenziók esetén - a szétválasztóási jelenségek elkerülése érekében áralástör eleek beépítésével véekezünk. egjegyzés: ha a kevernek a készülék kis töltésénél ürítésnél is kifogástalanul kell könie, az áralástörket a fenékre helyezik el...) fere tengelyelrenezés propeller keverk: nagyéret tárolótartályok keverésére használják, a tölcsérképzés és a szétválasztóási (ülepeés) jelenségek elkerülése érekében

5 4.) Turbinakeverk (turbókeverk): lehet zárt vagy nyitott, egyszeres vagy ketts beölés, sugárirányú vagy görbe entén lapátozott kivitel.

6 4.1.) zárt turbinakeverk jellezi: - centrifugálszivattyú járókerekéhez hasonlóan köik - a tengelyirányban oaáraló folyaékot a lapátok felgyorsítják, aj sugárirányban nagy sebességgel áralik az eény távolabbi része felé 1 - gyors keverkhöz tartozik ( n = ), a lapátok száa -1 perc - felhasználás kb. η 1000cP -ig 4..) nyitott turbinakeverk jellezi: - alakjuk a síklapátos keverkre elékeztet - lehetnek sík, ívelt, fere és Bruagin-féle lapátozásúak

7 - ax η 0000cP viszkozitásig alkalazhatók - fere lapátozású kever összetett, sugár- és tengelyirányú áralást hoz létre. 5.) Egyéb keverk: vibro-kever, ingaozgású kever, pneuatikus buborékoltató (pachuca-eények) B. A keverés teljesítényszükséglete A echanikus keverk teljesítényszükséglete a hasonlósági elélet alkalazásával olható eg. A hasonlósági kritériuok a ienzióanalízis segítségével eghatározhatók. Az áralás leírása kritériális egyenletekkel: Reynols - szá = w ρ Re = η tehetetlenségi er bels súrlóási er η υ = ρ A keverk száításainál a hasonlósági kritériuok óosított értékeivel olgozunk, jelölje ezt ieiglenesen inex. n ρ óosított Reynols-szá: Re =, η ivel w ~ n

8 tehetetlenségi er Froue -szá = nehézségi er w Fr = g n Fr = g n = g nyoóer p Euler -szá = Eu = tehetetlenségi er ρ w p Eu = ρ n Ellenállás-tényez keverés teljesítényszükséglete F N p = = ; A w N F = ; w A ~ ezt helyettesítsük be a óosított Euler-szába: Eu p ρ n = w N ρ n = n N ρ n N = ρ n = 5 = ξ ahol a ξ az ellenállás-tényez. Levezetés nélkül a keverés teljesítényszükséglete: N = ξ ρ n 5 Az Euler-szá felírható a Reynols- és a Froue-szá hatványfüggvényeként, azaz: Eu = A Re B Fr C C ha nincs felszíni hullázás (tölcsérképzés), akkor: C = 0 Fr = 1, ha van akkor: C 0

9 C. A keverés alkalazása -Gázok iszpergálása -Szilár anyag iszpergálása -Olás -Két folyaék keverése -Hátvitel kevers készülékben

10 D. Folyaékkeverk kiválasztásának szepontjai A folyaékkeverk tervezésénél az alábbi felaatokat kell elvégezni: 1. A technológia követelényeknek legjobban egfelel kevertípust kiválasztani.. Meghatározni a gazaságos keverési it.(folytonos üze készülékeknél a tartózkoási it.). Meghatározni a kever forulatszáát. 4. A keverés teljesítényszükségletének eghatározása a B pont alapján. 5. Az esetleges hátaó felület nagyságának egállapítása. Méretnövelés keverésnél: A kisinta kísérletek célja a legalkalasabb kevertípus kiválasztása. A ért n, τ, N -bl eghatározzuk a nagygép n, τ, N értékeit.

11 arány (éretnövelés): k = 5 N = ξ ρ n Eu = A Re B Fr C Kritériuok: 1. a térfogategységre vonatkoztatott teljesítényszükséglet állanó: N N = áll = V V -laináris esetben: -turbulens esetben: n = n N = k N Re = k Re n = k n N = k N Re = k Re w = k w. a Reynols-szá állanó: Re = áll = Re - ha a két folyaék viszkozitása egegyezik: υ = υ 1 n k n N k N = = 1 w = k w 4 1. a kerületi sebesség állanó: -laináris esetben: N = k N -turbulens esetben: N = k N w = áll = w Re = k Re