О компанииПродукцияСервисИнформацияКонтактыFAQВакансии

 

Мешалка - это все, что вам нужно

Большинству заказчиков оборудования ITT не нужна мешалка особой конструкции. Напротив, им нужно экономичное решение для улучшения или поддержания существующего процесса – от активизации биологического процесса до простого предотвращения образования осадка на дне емкости. Применение знаний о каждой конкретной области применения мешалок и динамики жидкости так же важно как предлагать заказчику высококачественное оборудование.
 погружные насосы Flygt  Удобство монтажа и расположения позволяет
добиться сильного объемного потока. Это качество
весьма полезно при гомогенизации больших
объемов жидкостей.

Прежде всего - турбулентность и объемный поток

Любой тип перемешивания требует различной степени ограниченной турбулентности и объемного потока. В большинстве случаев перемешивания обеспечивается избыточная турбулентность в емкости и интенсивный объемный поток который обеспечивает эффективное перемешивание. Это верно для таких работ как:
  • Гомогенизация жидкостей
  • Смешивание
  • Дестратификация
  • Циркуляция жидкости

Измерение качества перемешивания
Обслуживающий персонал и инженеры часто думают, что производительность мешалки очень сложно определить и проверить. Во многих случаях, плохое перемешивание становится очевидным через несколько лет после пуска системы, поэтому для дополнительной гарантии надежного перемешивания, мы предлагаем несколько способов проверки результатов перемешивания.
  Для измерения скорости жидкости
используется допплеровский измеритель
скорости (ИПС) соединенный с
компьютером 

Опробованные и испытанные методы
Прибор соединенный с карманным компьютером для он-лайн измерения концентрации биофлокулянтаДля измерения общего количества перемешанных включений, ITT разработала быстрый и точный метод. Он основывается на том факте, что давление жидкости на определенной глубине увеличивается с ростом массовой концентрацией растворенных в ней включений. Другой метод, получивший множество подтверждений основан на измерении скорости жидкости. Хотя это и косвенный метод измерения результатов перемешивания, потребная скорость точно устанавливается, и подобный метод применяется во многих случаях. Главное преимущество метода в том, что скорость легко определяется и измеряется с высокой точностью.

Лучшее место для испытаний
Знание, как собрать и оценить данные практически так же важно, как выбор измерительного оборудования. Измерения в перемешиваемом объеме жидкости с течением времени меняются , поэтому время для измерения должно быть достаточно продолжительным для получения релевантной информации. Установить необходимую частоту замеров и время измерения можно проанализировав сигналы с помощью компьютерной программы. Выборка результатов измерения, также очень важный фактор для получения релевантных и точных результатов. Схема численного интегрировании я по Гауссу и различные весовые значения каждой точки дают более точный результат, чем традиционные методики расчета, даже с помощью равномерного распределения

Использование компьютера для достижения лучших результатов
  На различное напряжение сдвига на дне указывают
различные цвета спектра, такой расчет помогает
избежать выпадения осадка 

С ростом производительности компьютерной обработки информации, использование ЧДЖ (численных методов динамики жидкостей) становится все более эффективным во многих областях динамики жидкости.
  Сигнал должен сниматься в течение достаточно
продолжительного периода времени, минимальное время 2 мин 
   Численное интегрирование по Гауссу увеличивает точность
оценочного значения
   
График изменения напряжения сдвига на дне емкости, потребное напряжение сдвига соответствует или выше
действительного значения.

Это также верно для развития технологий перемешивания. Общая структура потока в емкости, созданного струей от погружной мешалки, может быть смоделирована с высокой точностью. Параметры, такие как напряжение сдвига на дне, средняя скорость и спектр скоростей могут быть получены и обработаны различными способами. Эти данные бесценны для таких случаев как перемешивание суспензии из твердых частиц, где напряжение сдвига на дне показывает на сколько хорошо осадок перемешан в различных участках емкости.

Все недостатки учитываются на стадии проектирования
Использование ЧДЖ означает, что множество данных и комбинированных параметров могут быть учтены на стадии проектирования емкости для перемешивания.

Что вы перемешиваете?



Информация о физических и химических свойствах состава жидкости важно при подборе мешалок. Особо важно знать внутреннее трение жидкости. Чем выше внутреннее терние жидкости, тем «гуще» кажется жидкость. Основные параметры, которые используются для описания внутреннего трения жидкости < вязкость и напряжение сдвига.

Простые ньютоновские жидкости
Внутреннее трение жидкости обычно изображается с помощью регораммы. Для простых жидкостей, таких как вода, внутреннее трение прямопропорционально скорости сдвига между слоями жидкости. Такие жидкости называются ньютоновскими, их вязкость определяет углом наклона прямой к оси x.
ITT Flygt может помочь в осуществлении реологических испытаний для жидкостей с неизвестными способами
Жидкости с более сложным поведением.
Многие жидкости ведут себя отлично от ньютоновских, это обычно суспензия из твердых частиц, волокон или биоорганизмов. В действительности, взвешенные частицы воздействуют друг на друга и тем самым увеличивают внутреннее трение жидкости. Суспензия твердых частиц часто имеет внутреннее трение, которое обуславливает напряжение сдвига. Коэффициент трения покоя твердых частиц должен быть преодолен, прежде чем жидкость придет в движение. Бумажная масса, активный ил и йогурт – примеры жидкостей с напряжением сдвига
   
 Реограмма для воды и моторного масла, обе жидкости ньютоновские, но с различными плотностями, см таблицу.  На реограмме показан типовое напряжение сдвига ( ty).
Это внутреннее трение жидкости должно быть превышено, прежде чемжидкость придет в движение.


Жидкость
Температура, оС/оF
Вязкость, сП
 Бензин  16оС/60оF  0.31
 Чистая вода
 55оС/130оF  0.55
 Чистая вода
 16оС/60оF  1.1
 Оливковое масло
 55оС/130оF  22
 Оливковое масло
 38оС/100оF  40
 Моторное масло
 55оС/130оF  48
 Моторное масло
 16оС/60оF  460
 Шампунь  20оС/68оF  5000
 Сироп  16оС/60оF  8000

Влияние типоразмера мешалки



Вязкость
При увеличении вязкости общий объемный поток в емкости снижается из-за увеличения трения между стенками емкости и жидкостью. В то же время, микро-турбулентность также снижается.

При смешивании жидкостей, такие условия требуют установки мешалки более высокой мощности для достижения необходимого результата. Однако для суспензий твердых частиц, высокая вязкость оказывает и благоприятное действие при снижении скорости частиц. Энергопотребление мешалки неизменно, до тех пор, пока вязкость достаточно, высока, чтобы поток вокруг пропеллера не полностью турбулентный.

Напряжение сдвига

Для жидкостей неньютоновских, мощность мешалки должна выбираться таким образом, чтобы пороговая величина трения была превышена во всем объеме емкости, а не только вокруг мешалки. В отличие от ньютоновских жидкостей, неверно выбранная производительность мешалки приведет к появлению мертвых зон в емкости, где жидкость не будет перемешиваться.

Плотность

Высокая плотность жидкости придает потоку жидкости большую кинетическую энергию. Это позволяет превысить порог сопротивления жидкости (напряжение сдвига) при высокой плотности проще, что благотворно влияет на результаты перемешивания. С другой стороны, энергопотребление мешалки прямо пропорционально плотности жидкости, поэтому мощность двигателя должна быть увеличена, во избежание перегрузки.
 Жидкость  Предел текучести, Па
 Активный ил 4%
 3-10
 Навоз 10%
 3-7
 Буровой раствор
 10-30
 Бумажная масса 4% (пример)
 30
 Йогурт  3-20
 Горчица 25%
 5-55
 Томатный кетчуп 25%
 5-25
 Бентонитовый раствор 3%
 8
 Бентонитовый раствор 6%
 60
 Шоколадный мусс
 50-70

Как правильно подобрать мешалку под задачу?
Самым важным в для этой задачи является подбор правильного типоразмера мешалки. Для правильного выбора необходимо знать следующие параметры:

Рабочий режим мешалки и ожидаемые результаты
Ожидаемые результаты можно представить различными способами. Например: во время перемешивания, поддерживается необходимая степень гомогенизации жидкости или скорость циркуляции жидкости. В старой документации указываются потребная производительность Вт/м3, при этом не учитываются современные решения, КПД пропеллера и возможности экономии благодаря правильному расположению мешалки.
   Применяется при минимальных гидравлических
потерях, струя мешалки обеспечит надежное
перемешивание больших объемов жидкости

Характеристики жидкости
Характеристики жидкости, такие как плотность, вязкость и напряжение сдвига влияют на подбор мешалки. Как правило свойства жидкости известны исходя из предыдущего опыта, но сбор информации с помощью тестов часто оказывается лучшим путем для получения точной информации для выбора мешалки.

Геометрия емкости

Помимо геометрии самой емкости необходимо учитывать так же препятствия потоку такие как, трубы, колонны и приток в емкость

Ограничения монтажа

Погружные мешалки имеют огромное преимущество – удобство их монтажа и ориентации в емкости, это свойство используется для достижения максимального импульса струи от мешалки. Нет никаких ограничений по монтажу мешалки – это важно знать и помнить. В результате подбора мешалки вы получаете максимальный результат при минимальных инвестиционных и эксплуатационных затратах

Расчет потребной тяги мешалки
Подбор подходящего типоразмера мешалки имеет решающее значениеДля большинства стандартных областей применения, результаты перемешивания контролируются с помощью силы объемного потока в емкости. Мелкомасштабные турбулентности обычно присутствуют в достаточном количестве в емкости. В емкости для перемешивания необходимый объемный поток достигается при равновесии между тягой мешалки и общими потерями потока. Проще говоря, это второй закон Ньютона применительно к объемам жидкости ( для жидкостей этот закон обычно выражается в виде уравнения Навье-Стокса) Тяга мешалки - хорошо проверенная характеристика для стандартных условий. Однако, условия прохождения потока в емкости могут влиять на эффективную тягу, и этот факт необходимо принимать во внимание при расчетах. Общие потери потока - это сумма различных факторов, таких как трение о стены емкости, о препятствия, например колонны или трубы. В условиях турбулентности эти потери пропорциональны квадрату скорости потока.

Расположенный для оптимального перемешивания

Удобство монтажа и ориентации - одно из ключевых преимуществ погружных мешалок. Это качество позволяет достичь эффективного перемешивания в емкости любой формы. Струя от погружной мешалки может быть направлена таким образом, чтобы достигать максимально удаленных точек емкости и адаптироваться к ее форме. Это гарантирует создание максимального объемного потока в емкости и более эффективного перемешивания при минимальном энергопотреблении. Правильное расположение - это одно из наиболее эффективных средств достижения максимального КПД перемешивания

Реактивный объемный поток
Поток, образованный погружной мешалкой увлекает за собой окружающую жидкости и заставляет ее перемещаться. Чем более свободно идет поток, тем выше будет суммарная скорость потока, и тем сильнее будет объемный поток в емкости. Этот трехмерный поток может в несколько раз превышать первичный поток созданный пропеллером мешалки.
 
 
 Важность правильного расположения мешалки подтвердили испытания.
На рисунке сверху вы ведете пример удачного расположения мешалки,
на рисунке снизу неверное расположение.

Максимум перемешивания, минимум вложенийУдобство монтажа и ориентации - одно из основных преимуществ погружных мешалок
При создании объемного потока контролируются такие параметры как степень взвешивания частиц и качество перемешивания. Существует два базовых принципа, котрые необходимо учитывать при расположении мешалок:
  • Необходимо дать струе возможность проходить максимальное расстояние
  • Организация плавного хода струи вдоль границ емкости
Результатом правильного расположения будет максимальный уровень объемного потока и эффективное перемешивание, а также оптимизация инвестиционных и эксплуатационных затрат
 
 Первичный поток , образованный струей погружной мешалки увлекает
за собой окружающую жидкости по мере его распространения.
Суммарный объемный поток в емкости обычно в 15-20 раз превышает
изначальный первичный поток от пропеллера.

Простой и быстрый монтаж
По сравнению с полупогружными мешалками, погружной вариант часто оказывается более выигрышным. Погружные мешалки < это прежде всего быстрый и простой монтаж с минимальными капитальными вложениями, так как нет необходимости в дорогостоящих подиумах, внешних приводов или бетонных опорах электродвигателей.

Нет дорогим реконструкциям
Благодаря универсальности монтажа, мешалки могут устанавливаться в существующие емкости без дорогостоящей реконструкции на площадке, Существует множество приспособлений для монтажа, которые могут использоваться для установки погружной мешалки. Наиболее удобные способы приведены на рисунках. Мы так же можем предложить и другие варианты монтажа.
  Монтаж на направляющих
Наиболее распространенный
способ монтажа. Мешалка
опускается или поднимается
вдоль направляющих,
закрепленных на стенке емкости 
   Консольная установка
Небольшие мешалки могут
монтироваться на консоли,
которая легко крепится на
кромке емкости
   Монтаж на фланце
Мешалка фиксируется на
фланце, который в свою
очередь устанавливается в
смотровой люк емкости (патент
заявлен)
   Монтаж на фланце
Мешалка фиксируется на
фланце, который в свою
очередь устанавливается в
смотровой люк емкости (патент
заявлен)

Более детальную и подробную информацию о способах установки и установочном оборудовании можно посмотреть тут идет загрузка изображения
О компанииПродукцияСервисИнформацияКонтактыFAQВакансии