Смесители периодического действия

Процессы смешивания. Классификация смесителей

Лекция 5.

Смесителями называют машины или аппараты, предназначенные для осуществления процесса смешивания материалов. Под процессом смешивания принято понимать такой механический процесс, в результате которого первоначально находящиеся раздельно компоненты после равномерного распределения каждого из них в смешиваемом объеме образуют однородную смесь. Термин «перемешивание» больше связан со следствием воздействия рабочего органа на перемешиваемый материал.

Обратным процессу смешивания является процесс сегрегации, приводящий к разделению смеси на отдельные фракции или компоненты. Процессы смешивания и сегрегации могут протекать одновременно в одном аппарате, но с разными скоростями.

Соотношение масс компонентов, входящих в смесь, изменяется в различных производствах в широком диапазоне (иногда в соотношении 1:10⁶ и более).

Большая часть известных методов оценки однородности (качества) смеси основаны на методах статистического анализа. Для упрощения расчетов многие исследователи процессов смешивания все смеси условно считают двухкомпонентными, состоящими из, так называемого, ключевого компонента и условног о, включающего все остальные компоненты смеси. Это позволяет оценивать однородность смеси параметрами распределения одной случайной величины – содержанием ключевого компонента в пробах смеси. В качестве ключевого компонента выбирают такой компонент, который либо легко анализируется, либо его распределение в смеси особенно важно по техническим требованиям.

Наиболее часто для оценки однородности смеси используется коэффициент вариации V_с, определяемый соотношением

, %,

где – среднее арифметическое значение концентрации ключевого компонента во всех n пробах смеси, %; с_i – концентрация ключевого компонента в i -й пробе, %.

Применительно к процессу смешивания сыпучих материалов коэффициент вариации V _c часто называют коэффициентом неоднородности, так как его увеличение связано с увеличением неоднородности смеси.

Смесители классифицируют по следующим признакам:

· физическое состояние среды (смесители для сыпучих материалов, паст, высоковязких полимеров, резины и т.д.);

· протекание процесса смешивания во времени (смесители периодического и непрерывного действия);

· природа силового воздействия на частицы (смесители гравитационные, центробежные, пневматические, электромагнитные и т.д.);

· механизм перемешивания частиц (смесители циркуляционные, объемного смешивания, диффузионного смешивания);

· конструкция (смесители барабанные, шнековые, ленточные, лопастные и т.д.);

· способ управления (смесители с ручным управлением, автоматическим или программным управлением).

Смесители для сыпучих материалов классифицируют по многим признакам, чаще всего, по конструктивному признаку.

Принципиальные различия в организационно-технической структуре процессов периодического и непрерывного смешивания сыпучих материалов заставляют рассматривать смесители периодического и непрерывного действия раздельно.

В химических производствах используются, в основном, смесители периодического действия. Это объясняется тем, что, во-первых, при периодическом ведении процесса смешивания можно обеспечить точное соотношении между компонентами смеси (их загружают в смеситель по массе), во-вторых, при большом числе компонентов их дозирование в смеситель непрерывного действия затруднено.

По механике переноса смешиваемой массы внутри смесителя их можно разделить на три группы:

- циркуляционные;

- объемного смешивания;

- диффузионного смешивания.

Дата добавления: 2014-01-05