Лако-красочные материалы — производство

В таких аппаратах процесс перемешивания происходит в соответ­ствующей камере благодаря турбулентности подводимых потоков жидкости. В качестве примера можно назвать обычный инжектор
(рис. 11-31) для перемешивания пара с жидкостью при прямом обо­греве выпарных аппаратов ректификационных колонн. Эти аппараты применяются также для создания эмульсий в экстракторах.

На рис. 11-32 представлен другой аппарат рассматриваемого типа — так называемый циклонный аппарат, впервые выпущенный в промышленности фирмой «Эшбрук корпорейшн» [181. По конструк­ции этот аппарат напоминает циклоп обратного действия. Интен­сивное перемешивание в нем про­исходит при переходе потоков из центральной трубы в кольцевое сечение в результате их большой турбулентности. Этому дополни­тельно способствует подача жидкости по спирали. Паркер [18] сообщает, что аппараты такого типа применя­лись для создания стабильных эмуль­сий ингибиторов окисления и син­тетического каучука. Однако с энер­гетической точки зрения эти аппараты менее экономичны, чем механические мешалки, что обусловлено большими сопротивлениями течения жидкости.

Кроме рассмотренных двух вариантов известны многие другие конструктивные решения такого типа аппаратов. Обзор их дан в работе Краковского, Дилонга и Зелинского [13].

АППАРАТЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ С МЕХАНИЧЕСКИМИ МЕШАЛКАМИ

Аппараты этого типа имеют соответствующим образом скон­струированную проточную камеру, оборудованную мешалкой. Они могут быть одноступенчатыми или многоступенчатыми. Ряд кон­структивных решений таких аппаратов представлен па рисунках 11-33—11-39.

Аппарат фирмы «ГАББ» (рис. II-33) оборудован мешалкой, кото­рая создает высокие напряжения сдвига и одновременно вызывает интенсивную циркуляцию жидкости во всем объеме камеры переме­
шивания. В таком аппарате время пребывания жидкости пропорцио­нально объему камеры. Действие аппарата с мешалкой фирмы «Премьер милл» (рис. 11-34) основано на аналогичном принципе, но эксцентричное расположение мешалки создает большую турбулент­ность жидкости в камере и улучшает условия перемешивания.

В аппарате фирмы «Ритц» (рис. 11-35), применяемом для создания суспензий, жидкость должна проходить через сетку (сито с отвер­стиями определенного размера), окружающую мешалку. Частицы твердого тела, попадающие в зону действия мешалки, разбиваются и проходят сквозь сито. Те частицы, которые остались не раздроб­ленными и не прошли через сито (например, волокнистые частицы), опускаются на дно аппарата, откуда они периодически удаляются. Время пребывания продукта в таком аппарате обратно пропорцио­нально количеству перерабатываемого. материала.

Аппарат фирмы «Миксинг экьюпмент компани» (рис. 11-36) предназначен для перемешивания жидкостей вязкостью до 1000 Па-с (106 сП). Он оборудован ленточной мешалкой с противоположно направленными изгибами ленты, что обеспечивает хорошее переме­шивание жидкости.

Двухступенчатые аппараты представлены на рис. 11-37 и II-38. Перемешивание в этом случае осуществляется в двух камерах, обо­рудованных отдельными мешалками, смонтированными на одном валу. Камеры соединены между собой посредством суженного от­верстия, так что каждая мешалка осуществляет перемешивание только в одной камере. Мешалки в обеих камерах могут быть одного и того же или разного типа (рис. 11-37). Например, в аппарате, изображенном на рис. 11-38, в первой ступени установлена турбинная мешалка, а во второй — пропеллерная. В многоступенчатом аппа­рате время пребывания жидкости больше, чем в одноступенчатом (при одинаковом общем объеме). Аппараты этого типа для переме­шивания разных жидкостей и систем газ—жидкость, а также для образования суспензий, способные работать при различных давле­ниях, выпускает в широком ассортименте американская фирма «Филадельфия ин-лайн миксерс». Схема работы такого аппарата приведена на рис. 11-39.

Интересные аппараты с мешалками для перемешивания жидко­стей и порошкообразных материалов с различным весовым отноше­нием производит фирма « А. X. дэй компани» (рис. II-40). Основной частью аппарата являются два вращающихся в противоположных направлениях диска 1 ж 2. Жидкости А и В, а также порошкообраз­ный материал подают на диски, которыми они отбрасываются ра — диально, вследствие чего и перемешиваются между собой. Особенно интенсивно перемешивание происходит при проходе материалов через лабиринты между вращающимися в противоположных направлениях дисками. Форма этих лабиринтов может подбираться произвольно для достижения требуемого эффекта перемешивания и дополнитель­ного измельчения. Смесь выгружается наружу с помощью скребков. Диски совершают 500—3000 об/мин. Такие аппараты с мешалками пригодны для смешения различных зернистых материалов или для

Рис. II-35. Одноступенча Рис. II-3G. Аппарат непрерывного действия

Тый аппарат непрерывного с ленточной мешалкой для жидкостей с боль-

Действия с мешалкой («Ритц шими вязкостями («Миксинг экьюпмент ком-

Комиани»): пани»).

I — сшо; 3 — мешалка; 3 — осадок ьо. юкнистых частиц»

1 — первая ступень; 2 — вторая ступень.

Рис. II-38. Двухступенчатый аппарат не­прерывного действия с мешалкой (сНеттко»).

Рис. II-39. Аппарат непрерывного действия с мешалкой («Филадельфия ин-лайн мик­сере»):

1 —мешалка; 2 — горизонтальная перегородка; 3 — привод; 4 — уплотнение: 3—сосуд: в — вер­тикальная перегородка.

Рис. 11-40. Аппарат непрерывного действия с мешалкой для перемешивания жидкостей и порошков («А. X. дэй компани»):

Диск; 2 — нижний цнег скребок.

Перемешивания жидкостей и зернистых материалов. Вязкость жид­кости может составлять 1 • 10_3—50 Г1а-с (1—50 000 сП), размеры твердых частиц 1-10"4—3 мм, отношение плотностей 8:1, весовое отношение материалов 1 : 10 000.

Кроме смесителей с четко очерченной камерой, аппараты с ме­шалками встраивают также непосредственно в трубопровод [13]. Теория аппаратов для непрерывного перемешивания пока еще раз­работана слабо, поэтому проектирование таких аппаратов на отдель­ных предприятиях производится на основе собственных опытных данных.