Лако-красочные материалы — производство

Мешалки в наиболее общем случае можно разделить на быстро­ходные и тихоходные.

К быстроходным относят пропеллерные и турбинные мешалки различных типов, а также специальные типы мешалок, например дисковые, лопастные и т. п. Эти мешалки в зависимости от формы лопаток (лопастей) и способа их установки могут создавать радиаль­ный (рис. II-1, а), осевой (рис. II-1, б) и радиально-осевой потоки жидкости.

Радиальный поток создают турбинные мешалки закрытого типа, а также открытые турбинные мешалки с прямыми или изогнутыми лопатками. Осевой поток могут обеспечивать пропеллерные и шне — ковые мешалки, а точнее — пропеллерные и шнековые мешалки с диффузором. Промежуточный радиально-осевой поток создают

Турбинные мешалки с лопатками, установленными с наклоном к пло­скости вращения мешалки.

Быстроходные мешалки чаще всего работают в аппаратах с отра­жающими перегородками. Отсутствие перегородок приводит к за­вихрению жидкости в аппарате и образованию воронки, что пока­зано на рис. II-1, В. Количество перегородок и размеры их обычно

Составляют[7]: число перегородок J — 2-f-6, ширина В — х/12 —f-1 /10/>; чаще всего встречается J = 4. Для крупных аппаратов диа­метром D >> 4 м рекомендуется применять большее число перего­родок (/ =■ G).

Перегородки могут быть расположены у самой стенки аппарата либо на некотором расстоянии от нее, устанавливаться под углом относительно радиуса вращения мешалки, а также иметь высоту, рав­ную или меньше уровня жидкости. Варианты расположения пере­городок показаны на рис. II-2. Расположение а применяется для жидкостей небольшой вязкости, приближающейся к вязкости воды, расположение б —- для жидкостей средней вязкости (7—10 Па-с, т. е. 7000-f-10 ООО сП). Для таких жидкостей расположение а при­вело бы к образованию застойных зон вокруг перегородки. Для жидкостей с вязкостью >-50 Па-с (50 000 сП) перегородки применять вообще не следует. Если в аппарате с мешалкой находится спираль­Ный змеевик, рекомендуется устанавливать перегородки внутри змеевика. В этом случае перегородки могут одновременно служить опорой для змеевика.

К тихоходным относятся лопастные, якорные и рамные мешалки. Они создают главным образом окружной поток жидкости, т. е. жидкость вращается вокруг оси аппарата (рис. II-3). В эту группу входят также шнековые и ленточные мешалки.

Кроме перечисленных существуют специальные конструкции ме­шалок, например мешалки, создающие большие напряжения сдвига вибрационные, скребковые мешалки и т. д.

В литературе отмечается отсутствие универсального критерия, который позволил бы совершать выбор соответствующей мешалки для данного процесса. Поэтому при выборе мешалки необходимо ру­ководствоваться опытом, накопленным при наблюдении за работой промышленных установок, а также опытных аппаратов. Такой выбор не будет, конечно, оптимальным; он часто не лишен субъективных факторов, например вследствие традиций, сложившихся в данной технологии. Важную роль при выборе мешалки играют физические параметры перемешиваемой жидкости и, прежде всего, вязкость.

Таблица Il-l

Данные для выбора мешалок но Лайонсу и Паркеру [15]

1. Циркуляция

2. Малые скорости

3. Напряжения сдви­га

Об/мин.

Существует общее мнение (оно не всегда точно), что для перемешива­ния жидкостей с низкой вязкостью пригодны высокоскоростные мешалки, а для жидкостей с большой вязкостью следует применять тихоходные мешалки.

Холанд и Чапман [10] приводят график (рис. II-4) областей применения отдельных типов мешалок для жидкостей с различными вязкостями. Из него следует, что широкую область применения имеют турбинные и пропеллерные мешалки, которые пригодны для перемешивания жидкостей с большим диапазоном вязкостей. Осталь­ные мешалки имеют более узкую область применения. По этому гра­фику нетрудно установить также, что для перемешивания жидкостей с очень высокой вязкостью лучше всего приспособлены шнековые и ленточные мешалки. Для перемешивания жидкостей со средней вязкостью можно пользоваться несколькими типами мешалок.

Лайнос и Паркер [15] получили специальный график примене­ния для трех групп мешалок — турбинных, пропеллерных и ло­пастных. Данные этих авторов, пересчитанные на метрическую сис — стему единиц и округленные, приведены в табл. II-1.

Несколько иной график для выбора одного из трех перечислен­ных типов мешалок приводит Бейтс [24]. Этот график (рис. II-5) следует понимать таким образом, что соответствующая кривая огра­ничивает верхний диапазон работы мешалки данного типа.