Mieszadła
Procesy przemysłowe składają się z szeregu operacji mających na celu przekształcenie surowców w jeden lub więcej produktów. Prawie wszystkie procesy przemysłowe obejmują jakąś formę mieszania polegającą na wytworzeniu określonego przepływu w zbiorniku (otwartym lub zamkniętym) za pomocą ruchu obrotowego jednego lub kilku śmigieł.
Gdy w procesie przemysłowym wymagane jest mieszanie, system musi być opracowany za pomocą zwykle cylindrycznego zbiornika i mieszadła przemysłowego (zestawu składającego się z napędu, wału i jednego lub więcej wirników umieszczonych wzdłuż wału).
W celu optymalnego zaprojektowania systemu mieszania należy wziąć pod uwagę, oprócz podstawowych funkcji mieszania wybranego mieszadła (typ, liczba i średnica wirników, prędkość obrotowa i moc silnika), warunki pracy procesu (mieszane właściwości produktu, praca ciągła lub nieciągła, recyrkulacja, praca okresowa lub półokresowa, wahania poziomu cieczy, …), jak również geometrię zbiornika (wymiary, przegroda, wymienniki ciepła, przyłącza wlotowe i wylotowe, …).
Elementy wykonania rur do pomp beczkowych
Mieszanie występuje w zdecydowanej większości procesów przemysłowych, przy czym cele, które mają być osiągnięte w każdym z nich, są bardzo różne. Podstawowe operacje mieszania są następujące:
Mieszanie cieczy mieszających się. Rozpraszanie gazu w cieczy w postaci małych pęcherzyków. Mieszanie lub rozpraszanie niemieszających się cieczy. Dozowanie drugiej cieczy, niemieszającej się z pierwszą, w celu utworzenia emulsji lub zawiesiny drobnych kropelek.
Ułatwienie wymiany ciepła między cieczą a wężownicą.
Zawieszanie, zmniejszanie rozmiaru i dyspersja cząstek stałych w cieczy.
Rozpuszczanie produktów stałych w cieczy. Zmniejszanie wielkości cząstek aglomerowanych. Zmniejszenie wielkości kropli cieczy koalescencyjnych.
Nawet w tym samym procesie może być wymagane połączenie dwóch lub więcej operacji, co daje w efekcie znacznie bardziej złożony system mieszania.
Fluidmix dysponuje wykwalifikowanym personelem technicznym z dużym doświadczeniem w dziedzinie przemysłu, który zaproponuje mieszadło zbiornikowe najlepiej odpowiadające celom i warunkom procesu. Projektujemy urządzenia do pracy w najtrudniejszych warunkach wymaganych przez proces, zapewniając zespołowi systemy wymagane w każdym przypadku:
System uszczelnienia za pomocą szczeliwa plecionego. System uszczelniający z uszczelnieniem labiryntowym. Układ uszczelniający z pojedynczym lub podwójnym uszczelnieniem mechanicznym. (z układem chłodzenia i ciśnieniowym lub bez).
Rodzaje mieszadeł
Mieszadła zbiornikowe, w zależności od głównego kierunku generowanego przez ich wirnik wewnątrz zbiornika, mogą mieć przepływ osiowy, promieniowy lub styczny. Rodzaj przepływu zależy od typu wirnika, właściwości cieczy oraz geometrii zbiornika (z przegrodami przeciwwirowymi lub bez nich):
Mieszadła o przepływie osiowym
Mieszadła o przepływie osiowym to mieszadła wytwarzające prąd równoległy do wału mieszadła. W mieszadłach tego typu najczęściej spotykanymi wirnikami są śruby napędowe statków (VHS i VHD), śruby profilowane (VPP, VPT, VPS) oraz turbiny z płaskimi łopatami pochylonymi (VTS, VTG).
Śruby napędowe do statków (VHS, VHD)
Ten typ śruby pracuje przy bardzo wysokich prędkościach obrotowych (1000 lub 1500 obr./min dla małych śrub lub 750 obr./min dla śrub o większej średnicy), generując średnie turbulencje. Aby uniknąć powstawania wirów, śmigła powinny być ustawione w pozycji poza środkiem. Używane do mieszania cieczy o niskiej lepkości i w małych objętościach (2 lub 3 m3) w procesach homogenizacji, rozpuszczania, przygotowywania odczynników i neutralizacji.
Wirniki o profilu wysokowydajnym. (VPP, VFR, VPT, VPS)
Profil wysokowydajny zapewnia dużą wydajność pompowania przy stosunkowo niskich prędkościach obrotowych i bardzo małym zużyciu energii.
Dostępne są trzy typy profili (typ T, typ T2 i typ S) o różnych geometriach i kątach nachylenia. W zależności od rodzaju systemu i lepkości mieszanych mediów, nasz dział techniczno-handlowy pomoże wybrać model mieszadła o najbardziej odpowiednim profilu. W przypadku objętości mniejszych niż 5 m3 i homogenizacji produktów o średniej lepkości oferujemy standardową serię mieszadeł VPP3 z natychmiastowym terminem dostawy.
W przypadku większych objętości wykonujemy obliczenia i projekt mieszadła (model VFR, VPT, VPS) z silnikami o mocy do 45 kW, reduktorami o wysokich współczynnikach eksploatacyjnych i specjalnymi układami zależnymi od warunków pracy.
Turbiny z łopatkami pochylonymi (VTS, VTG)
Turbina składająca się z 4 łopatek, zazwyczaj nachylonych pod kątem 45º. W porównaniu z poprzednim profilem, jej wydajność jest niska ze względu na prosty kształt łopatek, jednak jest to profil uniwersalny i bardzo powszechnie stosowany w różnych procesach przemysłowych: homogenizacji, rozpuszczania, neutralizacji i przygotowywania odczynników. Głównym kierunkiem tworzonego przepływu jest przepływ osiowy, ale tworzony jest również przepływ promieniowy.
Turbina o podwójnym przepływie (VTDF)
Konstrukcja tej turbiny opiera się na umieszczeniu łopaty wewnętrznej i drugiej zewnętrznej (zwykle w kształcie litery U) na tej samej płaszczyźnie promieniowej, ale pod przeciwnymi kątami. Taki układ powoduje powstanie osiowych przepływów prądu w środkowym i zewnętrznym obszarze turbiny w przeciwnych kierunkach. Zwykle dwie lub kilka turbin ustawia się wzdłuż wału (w zależności od wysokości zbiornika) poza fazą o 90º. Turbina VTDF jest stosowana w procesach mieszania produktów o dużej lepkości.
Wirnik wstęgowy spiralny (VHH)
Wirniki wstęgowe spiralne najlepiej nadają się do mieszanek produktów o wysokiej lepkości (powyżej 30 000 cps). Wyróżniają się one również dobrą sprawnością w procesach, w których wymagana jest wymiana ciepła.
W przypadku wirnika wstęgowego spiralnego przepływ osiowy uzyskuje się dzięki efektowi przemieszczenia w stosunku do przepływu laminarnego. Mają one śmigło w kształcie pasa, a ich połączenie z wałem jest wykonane za pomocą poprzeczek, co uniemożliwia zastosowanie innych elementów wewnątrz zbiornika, takich jak regulatory poziomu, próbniki itp. Odległość między ścianą zbiornika a taśmą powinna być bardzo mała, więc należy zrezygnować z przegród w zbiorniku.
Mieszadła o przepływie promieniowym
Mieszadła o przepływie promieniowym generują głównie przepływ prostopadły do wału mieszadła, który w zetknięciu ze ścianką zbiornika odchyla się w górę i w dół.
Wirnik o płaskich łopatkach z tarczą centralną (Rushton)
Składają się one z tarczy w płaszczyźnie poziomej, do której prostopadle przylega kilka łopatek rozmieszczonych symetrycznie na całym obwodzie. Turbiny z łopatkami płaskimi są stosowane głównie w instalacjach gazyfikacji.
Kotwica (VTRR)
Kotwica składa się zwykle z dwóch równoległych łopat połączonych u dołu kolejną poprzeczną łopatą o kształcie dna zbiornika.
Stosunek średnicy turbiny do średnicy zbiornika wynosi 0,9-0,98, co oznacza, że odległość łopatek od ściany zbiornika jest bardzo mała. W ten sposób zapobiega się przyleganiu materiału do ścian, co zapewnia dobrą wymianę ciepła ze ścianami.
Obracają się one z bardzo małą prędkością i pomimo promienistego ułożenia łopatek powodują przepływ styczny wewnątrz zbiornika. Odmianą tego typu turbiny jest turbina łopatkowa, która jest stosowana w dużych zbiornikach w procesach flokulacji lub w procesach, w których wymagane jest bardzo niskie ścinanie.
Mieszadła zatapialne używane są do homogenizacji ścieków o dużej konsystencji, lub cieczy o dużej zawartości cząstek stałych oraz usuwania osadów sedymentacyjnych i zapobiegania zamarzaniu wody. Tego rodzaju mieszadła nadają się w oczyszczalniach ścieków, w małych oczyszczalniach oraz oczyszczalniach przemysłowych. Wysokie wskaźniki wydajności umożliwiają znaczne obniżenie kosztów eksploatacji.
Profil wirnika w mieszadle został tak zaprojektowany aby nie doszło do zatkania. W połączeniu z dokładną prognozą, mieszadło gwarantuje optymalne warunki eksploatacji z absolutną niezawodnością. Mieszadła mogą zostać użyte w zbiornikach o dowolnym rozmiarze i kształcie. W zależności od wymaganej intensywności mieszania, można użyć większej ilości mieszadeł.
