Ipari keverők— Áttekintés
A keverés és keverés a kémiai, gyógyszeripari, élelmiszeripari és környezetvédelmi iparban gyakori kulcsfontosságú egységműveletek egyike. Például egy szintetikus szál gyárban csak két polimerizáló reaktor működik, mint alapberendezés, míg az összetevőkészülékek, az oldási készülékek, a hígítási készülékek, a pufferkészülékek és egyéb kiegészítő keverőberendezések akár 30 egységet tartalmaznak. A polimeres anyagok gyártásában a polimerizáló reaktor 85% -a keverőberendezés. A gyógyszeripari fermentációs gyártás során a magtermeléstől a kulcsfontosságú fermentációs folyamatokig szinte minden keverőberendezés.

Tekintettel a keverőberendezések széles körű alkalmazására, a hangsúly elsősorban a hagyományos keverőlapok keverési teljesítmény-fogyasztására, keverési időre és más makroszkópiai mennyiségekre összpontosít, mint például az alacsony viszkosságú és magas viszkosságú nem newtoni homogén rendszerek, a szilárd folyadék felfüggesztés és a gáz-folyadék Hosszú ideig, bár sok tervezési tapasztalat és a keverő rendszerek elemzésére és előrejelzésére használható társulások, a keverőreaktor közvetlen nagyítása a laboratóriumi méretből az ipari méretbe még mindig nagyon veszélyes, és még mindig fokozatos nagyítással kell elérni a keverőberendezések által igényelt tömegátvitelt, hőátvitelt és keverést.

Új keverő- és keverőberendezések fejlesztése
A két fázisú folyamatokban, mint például a fermentációban, széles körben használják a gáz diszperzióhoz használt lemezturbina keverőt. Az 1980-as évektől kezdve az ilyen keverők tanulmányozása fokozatosan elmélyült a vizsgálati eszközök és a számítási folyadékmechanika fejlődésével. A vállalatok és kutatóegységek számos keverőt is bevezettek, amelyek alacsonyabb energiafogyasztást és jobb gázszóródást eredményeznek.

A polimer iparban a hatékony polimerizálási reaktorok kutatása és fejlesztése erős lendületet adott a keverőberendezések fejlesztéséhez. A polimerizáló reaktorokhoz nemcsak jó keverési teljesítményre van szükség, hanem elegendő méretű vágásra is van szükség, és a reakciós hő időben történő eltávolítása érdekében a lehető legmagasabb hőátviteli kapacitású keverőtartályra is szükség van. A tengelyáramú keverők gyakran nem felelnek meg ezeknek a sokoldalú követelményeknek. Néhány nagy vállalatcsoport, beleértve a petrolkémiai ágazatot is, mint például a japán Sumitomo Heavy Machinery, a Mitsubishi Heavy Industry stb. új, hatékony polimerizálási reaktorok fejlesztésének szempontjából olyan keverőket találtak fel, mint a nagy lapú, a panenergia és a lapú kombinációs keverők. Az összesített teljesítmény szempontjából ezek a keverők kiegyensúlyozottabban figyelembe veszik a keverést, a vágást, a hőátvitelt és a folyadék viskózitásához való alkalmazkodási képességet.

A keverőberendezések száma alacsony viszkozusú rendszerek keveréséhez és szilárd folyadék felfüggesztéséhez használható, amely nagy tengelyes körforgási áramlást igényel alacsony energiafogyasztással. A hagyományos hajó hajtóhajtású kerekek megfelelnek ennek a követelménynek, de a pengék bonyolult sztereó felületek, amelyek nehéz gyártani, és nehezebb nagyméretűsíteni.

Típus széles viszkozitási tartományú keverő
A hagyományos keverők általában két kategóriába oszthatók. Az egyik kategória az alacsony ragasztékonyságú folyadékokhoz használt, turbó keverők stb., A másik kategória a magas ragasztékonyságú folyadékokhoz használt csapás, keret stb. keverők. Azonban sok reakciós folyamatban, például a polimerizálási reakcióban, az anyag viszkózsága elején alacsony, és a viszkózás a reakció folyamatával egyre nagyobb. Ebben az esetben a keverő kiválasztása problémát okoz. Az ilyen munkakörülmények esetén kombinált keverőeszközöket lehet használni, azaz központi beállítás az alacsony viszkos folyadékokhoz való keverőt, majd a nagy átmérőjű keretes keverőt a magas viszkos folyadékokhoz. Indítsa el a központi keverőeszközt, ha a viskózis alacsony, és megállítsa a keretes keverőt, hogy használja fel, mint a védőlapot; A viszkozitás növekedése után egyszerre engedélyezze a két készülék együttműködését. A kombinált keverőberendezés hajtóműve általában bonyolultabb.

Az áramlási tér vizsgálati technikája és a számítási folyadékmechanika
A keverőberendezés keverési hatásának értékelésekor számos eszköz is létezik, például a keverő teljesítményének mérése, a hőtranszferési tényező mérése, a keverő idejének mérése stb., de * az alapvető értékelés a keverőberendezésen belüli anyagok áramlásának mérése. A keverőtechnológia lényege annak megállapítása, hogy milyen áramlási területre van szükség egy bizonyos keverékhez (például szilárd-folyadék felfüggesztéshez, folyadék-folyadék diszperzióhoz stb.), milyen keverőt használunk és milyen működési körülményekkel kevesebb energiafogyasztással érhetjük el a szükséges áramlási területet. A fejlett vizsgálati eszközök és az ésszerű matematikai modellek létrehozása a keverőtartályon belüli sebességmezők, hőmérsékletmezők és koncentrációs mezők megszerzése nemcsak a keverőberendezések optimalizálásának gazdasági jelentőségét jelenti, hanem a nagyítás és a keverés alapkutatásának valós elméleti jelentőségét is.

Ipari keverők- Technológiai fejlesztés
Lézer Doppler sebességmérő technológia (LDV)
részecske képalkotási sebességmérő technológia (PIV)
Elektronikus folyamat tomográfia (EPT)
Számítási folyadékmechanika (CFD) technológia

Az alkalmazási rendszerek sokszínűségének és az anyag áramlási tulajdonságainak bonyolultságának köszönhetően a folyadék keverését hosszú ideje kísérleti módszerekkel tanulmányozták a keverési teljesítmény és a makroménységek. A homogénfázisú, nem homogénfázisú keverési folyamatok és a bonyolult keverési és reakciós csatlakozás folyamatainak pontos leírása és szimulációja elméleti útmutatást nyújt a keverő berendezések tervezésének optimalizálásához és nagyításához, a keverési technológia fontos fejlődési iránya. Az új mérési és szimulációs technológiák alkalmazása a hibrid technológiák fejlődésének új szakaszába lép, amely közvetlenül hozzájárul a biztonságosabb és optimalizáltabb folyamati berendezések tervezéséhez, a folyamat hatékonyságának növeléséhez és a meghibásodás kockázatának csökkentéséhez, és végül a reakciós termelékenység növeléséhez. Az új keverők fejlesztése és a keverőberendezések intelligens kiegészítő tervezése elősegíti a folyadékkeverő technológia ipari alkalmazásának hatékonyságát és kényelmét.