Лако-красочные материалы — производство

Понятие интенсивности перемешивания, употребляемое довольно часто, не имеет еще точного определения. Обычно интенсивность перемешивания определяется с помощью следующих величин:

1) число оборотов мешалки п;

2) окружная скорость конца лопастей мешалки и

3) критерий Рейнольдса для процессов перемешивания Re = = nd2y/r (где d — диаметр мешалки; 7 — плотность; г| — динами­ческий коэффициент вязкости);

4) расходуемая на перемешивание мощность N, приведенная к единице объема V перемешиваемой жидкости (N/V) или к единице массы перемешиваемой жидкости (N/Vy).

Каждая из перечисленных выше величин является соответству­ющей мерой интенсивности перемешивания для конкретного аппа­рата с мешалкой, работающего на конкретной системе (данной жидкости). Известно, например, что при п2 >» пг интенсивность пере­мешивания при п2 будет выше, чем при nt. Аналогичный вывод можно сделать, если м2 >> их, Re2 >» Rex и т. д. Дело усложняется при сравнении интенсивности перемешивания в двух различных аппа­ратах. В таких случаях ни одна из перечисленных выше величин не является достаточно надежным критерием для сравнения интенсив­ности перемешивания. Наименее точные данные будут в этом случае получены по числу оборотов п. Если пг >» пг, то это отнюдь не озна­чает, что интенсивность перемешивания в аппарате 2 будет выше, чем в аппарате 1, так как dx может быть настолько больше d2, что мешалка 1 будет работать более интенсивно.

Лучше для такого сравнения использовать величины и и Re, но и они не представляют универсальной меры интенсивности, по­скольку может оказаться, что и2 >» иг и Re2 >- Relt а интенсивность мешалки в аппарате 1 будет больше (если примем, например, турбин­ную мешалку в аппарате 1 и гладкий диск в аппарате 2).

Относительно более точно об интенсивности перемешивания позволяют судить значения N/V и NjVy, но и они не являются уни­версальным критерием интенсивности перемешивания. Осложня­ющим здесь является тот факт, что энергия в объеме рассеивается неравномерно, а эта неравномерность для разных аппаратов с ме­шалками различна.

Нахождение универсального критерия интенсивности переме­шивания является одной из наиболее трудных проблем техники пере­мешивания, которая не решена до сегодняшнего дня, несмотря на многие исследования, которые ведутся в этом направлении [38, 51, 67]. Отсутствие такого критерия не дает возможности описать универсальными уравнениями такие процессы, как теплоотдача, массоотдача и т. д. Приходится удовлетворяться уравнениями для отдельных аппаратов.

По-видимому, критерий интенсивности перемешивания должен быть определен как скорость изменений степени перемешивания во времени dljdx или //т [28]. Выявление конкретной формы такой функции для различных аппаратов с мешалками требует проведения дальнейших исследований.

Эффективность перемешивания определяется количеством энер­гии, затрачиваемой на перемешивание для достижения требуемого технологического эффекта. Таким образом, из двух аппаратов с ме­шалками более эффективно работает тот, в котором достигается опре­деленный технологический эффект при более низкой затрате энергии. Эффективность перемешивания является также основой для оценки работы одного и того же аппарата (для выбора оптимального режима работы аппарата и оптимальных его размеров). Однако для того чтобы рассчитать эффективность перемешивания, необходимо знать уравнения, определяющие мощность, расходуемую на перемешива­ние, теплоотдачу, массоотдачу и т. д., не только для типовых систем, но и при переменных геометрических параметрах системы. Эта про­блема в последние годы приобретает все большее значение.