Mieszarki przemysłowe— Przegląd
Mieszanie i mieszanie jest jedną z kluczowych operacji w przemyśle chemicznym, farmaceutycznym, spożywczym i ochronie środowiska. Na przykład, w fabryce włókien syntetycznych, reaktor polimerowy jako urządzenie podstawowe jest tylko dwa, a sprzęt do mieszania pomocniczy, taki jak zbiornik składników, zbiornik do rozpuszczania, zbiornik do rozcieńczenia i zbiornik buforowy, jest do 30. W produkcji materiałów polimerowych 85% reaktorów polimerowych jako urządzeń podstawowych to urządzenia do mieszania. W procesie produkcji fermentacji farmaceutycznej, od hodowli nasion do kluczowego procesu fermentacji, niemal całość jest sprzętem do mieszania.

Biorąc pod uwagę szerokie zastosowanie urządzeń do mieszania, skupia się głównie na badaniach eksperymentalnych dotyczących zużycia mocy mieszania, czasu mieszania i innych ilości makrofazowych w systemach nierównofazowych, takich jak niska lepkość i wysoka lepkość, zawieszenie cieczy stałych i rozproszenie gazu. Od dłuższego czasu, chociaż istnieje duże doświadczenie w projektowaniu i powiązania, które mogą być wykorzystywane do analizy i przewidywania systemu mieszania, bezpośrednie powiększenie reaktora mieszania z skali laboratoryjnej do skali przemysłowej jest nadal bardzo niebezpieczne i do dziś nadal wymaga stopniowego powiększania, aby osiągnąć wymagane przez urządzenie mieszania przesyłanie masy, przeniesienie ciepła i mieszanie.

Rozwój nowych urządzeń do mieszania i mieszania
W dwufazowych procesach związanych z fermentacją i cieczami gazowymi szeroko stosowane są mieszalniki typu turbina tarcza do rozproszenia gazu. Począwszy od lat 80., badania nad takimi mieszalnikami stopniowo pogłębiały się wraz z rozwojem metod testowych i obliczeniowej mechaniki płynów. Firmy i jednostki badawcze wprowadziły również wiele mieszalników z niższym zużyciem energii i lepszym efektem rozproszenia gazu.

W przemyśle polimerowym badania nad rozwojem wydajnych reaktorów polimerowych stanowiły silny napęd dla rozwoju urządzeń do mieszania. W przypadku reaktorów polimerowych wymagane są nie tylko dobre właściwości mieszania, ale także dostarczenie materiału wystarczająco dużego cięcia, podczas gdy w celu terminowego usunięcia ciepła reakcyjnego potrzebne jest również, aby zbiornik mieszający miał jak najwyższą możliwą zdolność przenoszenia ciepła. Mieszalniki osiowe często nie spełniają takich wieloosobowych wymagań. Niektóre duże grupy przedsiębiorstw, w tym sektor petrochemiczny, takie jak Sumitomo Heavy Machinery w Japonii, Mitsubishi Heavy Industries itp. z punktu widzenia opracowania nowego typu, wydajnego reaktora polimerowego, wynalazły takie jak mieszalniki wielkoplastowe, panenergiczne i kombinacyjne. Z punktu widzenia całkowitej wydajności mieszalniki te bardziej zrównoważono uwzględniają mieszanie, cięcie, transfer ciepła i adaptację do lepkości cieczy.

Duża liczba urządzeń do mieszania jest stosowana w operacjach mieszania i zawieszenia cieczy stałych z niskim poziomem lepkości, co wymaga wysokiego przepływu obrotu osi przy niskim zużyciu energii. Tradycyjne koła napędowe statku spełniają to wymóg, ale ich ostrza są skomplikowane, stereotypowe, trudne do wytworzenia i trudniejsze do skalowania.

Typ szerokiej lepkości mieszalnik
W przypadku tradycyjnych mieszalników można zazwyczaj podzielić na dwie kategorie. Jedna kategoria to mieszalniki wieżowe, turbinowe itp. do niskiej lepkości, a druga to mieszalniki śrubowe, ramowe itp. do wysokiej lepkości. Jednak w wielu procesach reakcji, takich jak proces polimeryzacji, lepkość materiału jest niska na początku, a lepkość rośnie wraz z reakcją. W takim przypadku może wystąpić problem z wyborem mieszalnika. W takim przypadku można zastosować urządzenie mieszania kombinacyjne, tj. centralne ustawienie mieszalnika do niskich płynów lepkich, a następnie zwiększenie mieszalnika ramowego o dużej średnicy do wysokich płynów lepkich. Zacznij mieszanie centralne, gdy lepkość jest niska, zatrzymaj mieszalnik ramowy, aby był używany jako blok; Po zwiększeniu lepkości jednocześnie włączyć dwa zestawy urządzeń, aby działać razem. Jednak mechanizm napędowy zespołu mieszania jest zazwyczaj bardziej skomplikowany.

Technika testowania pola przepływu i obliczeniowa mechanika płynów
W ocenie efektu mieszania urządzenia mieszania może być wiele sposobów, takich jak pomiar mocy mieszania, pomiar współczynnika przenoszenia ciepła, pomiar czasu mieszania itp., ale podstawowa ocena polega na pomiarze przepływu materiału w urządzeniu mieszania. Podstawą technologii mieszania jest ustalenie, jaki rodzaj przepływu jest potrzebny dla określonego rodzaju mieszaniny (np. zawieszenie cieczy i cieczy, rozproszenie cieczy i cieczy itp.), jakie mieszalniki można użyć i jakie warunki pracy mogą uzyskać potrzebne przepływ przy mniejszym zużyciu energii. Zastosowanie zaawansowanych metod testowych i ustanowienie rozsądnego modelu matematycznego, aby uzyskać pole prędkości, pole temperatury i pole stężenia w zbiorniku mieszania, ma bardzo ważne znaczenie ekonomiczne nie tylko dla optymalizacji projektowania urządzeń mieszania, ale także dla badań podstawowych w zakresie wzmacniania i mieszania.

Mieszarki przemysłowe- Rozwój technologii
Technologia pomiaru prędkości laserowej Dopplera (LDV)
Technika pomiaru prędkości obrazowania cząstek (PIV)
Technologia tomografii elektronicznej (EPT)
Technika obliczeniowa mechaniki płynów (CFD)

Ze względu na różnorodność systemów zastosowań i złożoność właściwości przepływu materiału, mieszanie płynów od dawna jest badane przez metody eksperymentalne, takie jak moc mieszania. Dokładne opisywanie i symulacja procesów mieszania homogenicznego i nierównofazowego oraz skomplikowanych procesów mieszania i sprzężenia reakcyjnego, zapewniające wskazówki teoretyczne w zakresie optymalizacji projektowania i powiększania urządzeń mieszających, jest ważnym kierunkiem rozwoju technologii mieszania. Zastosowanie nowych technologii pomiarowych i symulacyjnych wprowadza technologię hybrydową na nowy etap rozwoju, który bezpośrednio przyczyni się do projektowania bezpieczniejszych i zoptymalizowanych urządzeń procesowych, zwiększenia wydajności procesu i zmniejszenia ryzyka awarii, a ostatecznie zwiększenia wydajności reakcji. Rozwój nowych mieszalników i inteligentna konstrukcja sprzętu do mieszania przyczynią się do efektywności i wygody stosowania technologii mieszania płynów w przemyśle.