Brzina smicanja je ključni parametar u radu sporednih miksera za ulaz koji se široko koriste u raznim industrijskim aplikacijama. Kao dobavljač bočnih mešalica za ulazak, razumijevanje smične stope koju generiraju ovi mikseri su neophodni za pružanje najboljih rješenja našim kupcima. U ovom blogu ćemo istražiti koja je smična stopa, kako se generira bočnim mešalicama za ulazak i njegov značaj u različitim aplikacijama.
Šta je smična stopa?
Brzina smicanja definirana je kao stopa promjene brzine u odnosu na udaljenost okomito na smjer protoka. U kontekstu miješanja predstavlja relativni prijedlog između različitih slojeva tekućine unutar mjesta miješanja. Matematički, brzina smicanja (γ) izražava se kao:
γ = du /.
gdje je du promjena brzine između dva susjedna fluida i distancirana udaljenost između tih slojeva. Brzina smicanja obično se mjeri u jedinicama recipročnih sekundi (s⁻¹).
Brzina smicanja u sustavu miješanja može imati dubok utjecaj na proces miješanja. Visoke cijene smicanja mogu razbiti aglomerate, raspršiti čestice i promovirati prijenos mase između različitih faza. S druge strane, niske stope smicanja su pogodnije za nježne operacije miješanja u kojima se treba održavati integritet materijala.
Kako mešalice za ulazne unose stvaraju smična stopa
Bočni mikseri za ulazak dizajnirani su za postavljanje na bočni zid sa rezervoara ili posude. Oni se obično sastoje od motora, mjenjača i rotora. Impeler se okreće u tekućini, stvarajući obrazac protoka koji stvara sile smicanja.
Kad se rotor rotira, on prenosi zamah u okolnu tekućinu. Tečnost u blizini rotora kreće se po većoj brzini u odnosu na tečnost dalje. Ova gradijent brzine stvara smicanje stres između slojeva tekućine, što rezultira smičnim stopom.
Dizajn rotora igra ključnu ulogu u određivanju smične brzine generirane bočnom mešalicom za ulazak. Različite vrste impelera, poput propelera, turbina i vesla, imaju različite karakteristike protoka i mogu generirati različite nivoe smicanja brzine. Na primjer, propelerski impeleri poznati su po svom visokom aksijalnom protoku i relativno nisku brzinu smicanja, dok rotori turbine mogu generirati veće brzine smicanja zbog njihovog radijalnog uzorka protoka.
Pored dizajna rotora, brzina rolera rotora također utječe na brzinu smicanja. Veće brzine rotora uglavnom rezultiraju većom brzinom smicanja. Međutim, važno je napomenuti da povećavanje brzine rotora također povećava potrošnju energije i može uzrokovati druga pitanja poput prekomjernog turbulencije i prskanja.
Značaj brzine smicanja u različitim aplikacijama
Brzina smicanja generirana bočnim mešalicama za ulazak od velikog je značaja u različitim industrijskim aplikacijama. Evo nekoliko primjera:
Hemijska obrada
U hemijskim reakcijama, smična stopa može utjecati na brzinu reakcije i kvalitetu konačnog proizvoda. Na primjer, u reakcijama polimerizacije, visoke brzine smicanja mogu promovirati disperziju monomera i inicijatora, što dovodi do univerzijskih polimernih lanaca. U procesima emulgiranja, brzina smicanja je ključna za razbijanje velikih kapljica u manje i stabiliziranje emulzije.Sideni mešalice za ulazčesto se koriste u postrojenjima za preradu kemikalija kako bi se postigla željena brzina smicanja za efikasne reakcije.
Industrija hrane i pića
U industriji hrane i pića, brzina smicanja važna je za procese poput miješanja, homogenizacije i emulgazije. Na primjer, u proizvodnji majoneze, potrebne su visoke stope shinka za razbijanje kapljica ulja i stvoriti stabilnu emulziju. U industriji piva, bočni mikseri za ulazak koriste se za miješanje sastojaka i osiguraju jednoliku fermentaciju. Odgovarajuća brzina smicanja može poboljšati teksturu, okus i rok trajanja proizvoda.
Pročišćavanje otpadnih voda
U postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda,Miješalica za obradu kanalizacijeKoriste se za miješanje hemikalija, provjeriti vodu i promovirati rast mikroorganizama. Brzina smicanja koje generiraju ovim mikserima može utjecati na efikasnost postupka liječenja. Na primjer, visoke stope shina mogu poboljšati miješanje hemikalija i disperzij kisika, što dovodi do boljeg uklanjanja zagađivača. Bočni mikseri za ulazak popularan su izbor za pročišćavanje otpadnih voda zbog njihove sposobnosti pružanja efikasnog miješanja u velikim spremnicima.
Rudarstvo i prerada minerala
U rudarskoj i mineralnoj prerađivačkoj industriji, bočni mikseri za ulazak koriste se za procese kao što su brušenje rude, flotacije i ispiranje. Brzina smicanja može utjecati na oslobađanje vrijednih minerala iz rude i efikasnosti procesa razdvajanja. Na primjer, u flotaciji, visoke stope shina mogu pomoći u pričvršćivanju mjehurića zraka u mineralne čestice, poboljšavajući stopu oporavka.Uređaj za mešanje bočnog unosačesto se koriste u tim aplikacijama za postizanje željene brzine smicanja.
Mjerenje i kontrola smične brzine
Mjerenje brzine smicanja u sustavu miješanja može biti izazovno zbog složenih uzoraka protoka i poteškoće u pristupu tečnosti unutar rezervoara. Međutim, na raspolaganju je nekoliko metoda za procjenu smicanja smicanja, poput korištenja simulacija dinamike (CFD) i eksperimentalne tehnike.
Simulacije CFD-a mogu pružiti detaljne informacije o polju protoka i distribuciji smicanja u krugu u mješavini. Unošenjem geometrije rezervoara, dizajn rotora i operativnih uvjeta, modeli CFD-a mogu predvidjeti smičnu stopu na različitim lokacijama u rezervoaru. Te se informacije mogu koristiti za optimizaciju dizajna miksera i radnog parametara.
Eksperimentalne tehnike za mjerenje brzine smicanja uključuju senzore za smicanja i velocimetriju slike čestica (PIV). Senzori smicanja na stres mogu izravno mjeriti stres smicanja na određenoj lokaciji u tečnosti, a smična stopa može se izračunati iz stresnog stresa pomoću viskoznosti tekućine. PIV je ne nametljiva tehnika koja koristi lasersko svjetlo za mjerenje brzine čestica u tečnosti, omogućavajući smicanje brzine da se odrekne iz gradijenta za brzinu.
Kontrola brzine smicanja u bočnom mikseru za unos uključuje podešavanje dizajna rotora, brzinu rotora i svojstva tekućine. Odabirom odgovarajućeg tipa i veličine rotora i podešavanjem brzine rotora na osnovu specifičnih zahtjeva za aplikaciju moguće je postići željenu brzinu smicanja. Pored toga, viskoznost tekućine takođe može uticati na brzinu smicanja. Dodavanje zgušnjivača ili razruke u tekućinu može promijeniti svoju viskoznost i samim tim i smicanja.
Zaključak
Brzina smicanja je kritični parametar u radu miksera za ulazne unose. Razumijevanje onim potrebama miksera za ulazak stvaraju smična stopa i njegov značaj u različitim aplikacijama od suštinskog je značaja za pružanje efikasnih rješenja za miješanje. Kao dobavljač bočnih mešalica za ulazak, posvećeni smo pomaganju našim kupcima optimizirati svoje miješanje postupcima pružanjem visokokvalitetnih miksera i stručnih savjeta o kontroli smicanja.
Ako ste zainteresirani za učenje više o našim bočnim mešalicama za ulazak ili imati posebne zahtjeve za vašu miješanju, slobodno nas kontaktirajte za savjetovanje. Radujemo se što ćemo sarađivati s vama kako bismo postigli svoje ciljeve miješanja.
Reference
- Paul, El, Atiemo-Obeng, VA, & Kresta, SM (EDS.). (2004). Priručnik o industrijskom mešaju: nauka i praksa. John Wiley & Sons.
- OldShoe, JY (1983). Tehnologija miješanja tečnosti. McGraw-Hill.
- Nienow, AW (2007). Uloga mehanike fluida u hemijskoj i bioprocentskoj industriji. Nauka o hemijskim inženjerstvu, 62 (18), 5052-5063.
