A nyírási sebesség kulcsfontosságú paraméter az oldalsó belépési keverők működésében, amelyeket széles körben használnak a különféle ipari alkalmazásokban. Az oldalsó belépési keverők szállítójaként elengedhetetlen az ezen keverők által generált nyírási sebesség megértése, hogy a legjobb megoldásokat biztosítsa ügyfeleink számára. Ebben a blogban megvizsgáljuk, hogy mi a nyírási arány, hogyan generálják az oldalsó belépési keverők, és annak jelentőségét a különböző alkalmazásokban.
Mi a nyírási sebesség?
A nyírási sebességet úgy definiálják, hogy a sebességváltozás sebessége az áramlás irányára merőleges távolság szempontjából. A keverés összefüggésében a keverők edényében a különböző folyadékrétegek közötti relatív mozgást képviseli. Matematikailag a nyírási sebesség (γ) kifejezhető:
γ = du/.
Ahol a DU a sebességváltozás a két szomszédos folyadékréteg között, és a DY a rétegek közötti távolság. A nyírási sebességet általában kölcsönös másodpercek (S⁻¹) egységekben mérik.
A keverési rendszer nyírási sebessége mély hatással lehet a keverési folyamatra. A magas nyírási sebesség lebonthatja az agglomerátumokat, szétszórhatja a részecskéket és elősegítheti a tömegátadást a különböző fázisok között. Másrészt az alacsony nyírási sebességek jobban alkalmasak a szelíd keverési műveletekhez, ahol az anyagok integritását meg kell őrizni.
Hogyan generálják az oldalsó belépési keverők nyírási sebességet
Az oldalsó belépési keverőket úgy tervezték, hogy egy tartály vagy hajó oldalfalára telepítsék. Általában motorból, sebességváltóból és járókerékből állnak. A járókerék a folyadékban forog, így olyan áramlási mintát hoz létre, amely nyíróerőket generál.
Amikor a járókerék forog, lendületet ad a környező folyadéknak. A járókerék közelében lévő folyadék nagyobb sebességgel mozog, mint a távolabbi folyadék. Ez a sebességgradiens nyírófeszültséget okoz a folyadékrétegek között, ami nyírási sebességet eredményez.
A járókerék kialakítása döntő szerepet játszik az oldalsó belépési keverő által generált nyírási sebesség meghatározásában. Különböző típusú járókerékek, például hajtókerek, turbinák és evezők eltérő áramlási tulajdonságokkal rendelkeznek, és különböző szintű nyírási szintet generálhatnak. Például, a légcsavargondozók ismertek a magas axiális áramlásukról és a viszonylag alacsony nyírási sebességről, míg a turbina -mentesítók magasabb nyírási sebességet generálhatnak sugárirányú áramlási mintájuk miatt.
A járókerék kialakításán kívül a járókerék -forgás sebessége is befolyásolja a nyírási sebességet. A magasabb járókerék -sebesség általában magasabb nyírási sebességet eredményez. Fontos azonban megjegyezni, hogy a járókerék sebességének növelése szintén növeli az energiafogyasztást, és más olyan kérdéseket is okozhat, mint például a túlzott turbulencia és a fröccsenés.
A nyírási sebesség jelentősége különböző alkalmazásokban
Az oldalsó belépési keverők által generált nyírási sebesség nagy jelentőséggel bír a különféle ipari alkalmazásokban. Íme néhány példa:
Vegyi feldolgozás
A kémiai reakciók során a nyírási sebesség befolyásolhatja a végtermék reakciósebességét és minőségét. Például a polimerizációs reakciókban a magas nyírási sebesség elősegítheti a monomerek és iniciátorok diszperzióját, ami egységesebb polimer láncokhoz vezet. Az emulgeálási folyamatokban a nyírási sebesség kulcsfontosságú a nagy cseppek kisebbre bontásához és az emulzió stabilizálásához.Oldalsó belépési tartálykeverőkgyakran használják a kémiai feldolgozó üzemekben a hatékony reakciókhoz szükséges nyírási sebesség eléréséhez.
Élelmiszer- és italipar
Az élelmiszer- és italiparban a nyírási arány fontos olyan folyamatokhoz, mint a keverés, a homogenizáció és az emulgeálás. Például a majonéz előállításában magas nyírási sebességre van szükség az olajcseppek lebontásához és stabil emulzió létrehozásához. A sörfőzési iparban az oldalsó belépési keverőket az összetevők keverésére és az egyenletes fermentáció biztosítására használják. A megfelelő nyírási sebesség javíthatja a termékek textúráját, ízét és eltarthatóságát.
Szennyvízkezelés
A szennyvíztisztító üzemekben,Szennyvízkezelő keverőa vegyi anyagok keverésére, a víz levegőztetésére és a mikroorganizmusok növekedésének elősegítésére használják. Az ezen keverők által generált nyírási sebesség befolyásolhatja a kezelési folyamat hatékonyságát. Például a magas nyírási sebesség javíthatja a vegyi anyagok keverését és az oxigén diszperzióját, ami a szennyező anyagok jobb eltávolításához vezet. Az oldalsó belépési keverők népszerű választás a szennyvízkezeléshez, mivel képesek hatékony keverést biztosítani nagy tartályokban.
Bányászat és ásványi anyagfeldolgozás
A bányászati és ásványi anyagfeldolgozási iparban az oldalsó belépési keverőket olyan folyamatokhoz használják, mint például az érccsiszolás, a flotáció és a kimosódás. A nyírási sebesség befolyásolhatja az értékes ásványok felszabadulását az ércből és az elválasztási folyamat hatékonyságát. Például a flotáció során a magas nyírási sebesség segíthet a légbuborékok ásványi részecskékhez történő rögzítéséhez, javítva a visszanyerési sebességet.Oldalsó belépő keverőkészülékEzekben az alkalmazásokban gyakran használják a kívánt nyírási sebesség elérése érdekében.
A nyírási sebesség mérése és szabályozása
A nyírási sebesség mérése egy keverési rendszerben kihívást jelenthet a komplex áramlási minták és a tartály belsejében lévő folyadék elérésének nehézsége miatt. Számos módszer áll rendelkezésre a nyírási sebesség becslésére, például a számítási folyadékdinamika (CFD) szimulációk és a kísérleti technikák használatára.
A CFD -szimulációk részletes információkat szolgáltathatnak az áramlási mezőről és a nyírási sebesség eloszlásáról a keverők edényében. A tartály geometriájának, a járókerék kialakításának és a működési feltételeknek a bevitelével a CFD modellek megjósolhatják a nyírási sebességet a tartály különböző helyein. Ez az információ felhasználható a keverő kialakításának és a működési paraméterek optimalizálására.
A nyírási sebesség mérésére szolgáló kísérleti technikák közé tartozik a nyírófeszültség -érzékelők és a részecskék képkimetriájának (PIV) használata. A nyírófeszültség -érzékelők közvetlenül mérhetik a nyírófeszültséget a folyadék egy adott helyén, és a nyírási sebességet a nyírófeszültségből kiszámíthatjuk a folyadék viszkozitásának felhasználásával. A PIV egy nem behatoló technika, amely lézeres fényt használ a részecskék sebességének mérésére a folyadékban, lehetővé téve a nyírási sebesség meghatározását a sebességgradiensből.
A nyírási sebesség ellenőrzése az oldalsó belépési keverőben magában foglalja a járókerék kialakításának, a járókerék sebességének és a folyadék tulajdonságainak beállítását. A megfelelő járókerék típusának és méretének kiválasztásával, valamint a járókerék sebességének kiigazításával az adott alkalmazási követelmények alapján lehetséges a kívánt nyírási sebesség elérése. Ezenkívül a folyadék viszkozitása befolyásolhatja a nyírási sebességet is. A sűrítők vagy hígítók hozzáadása a folyadékhoz megváltoztathatja viszkozitását és ezáltal a nyírási sebességet.
Következtetés
A nyírási sebesség kritikus paraméter az oldalsó belépési keverők működésében. A hatékony keverési megoldások biztosításához elengedhetetlen annak megértése, hogy az oldalsó belépési keverők hogyan generálnak nyírási sebességet és annak jelentőségét a különböző alkalmazásokban. Az oldalsó belépési keverők szállítójaként elkötelezettek vagyunk abban, hogy segítsünk ügyfeleinknek a keverési folyamatok optimalizálásában, kiváló minőségű keverők és szakértői tanácsok biztosítása révén a nyírási sebességszabályozáshoz.
Ha érdekli, hogy többet megtudjon az oldalsó belépési keverőkről, vagy rendelkezik konkrét követelményekkel a keverési alkalmazáshoz, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot a konzultációért. Bízunk benne, hogy együtt dolgozhatunk veled a keverési céljainak elérése érdekében.
Referenciák
- Paul, El, Atiemo-Openg, VA és Kresta, SM (szerk.). (2004). Az ipari keverés kézikönyve: Tudomány és gyakorlat. John Wiley & Sons.
- Oldshue, JY (1983). Folyadékkeverő technológia. McGraw-Hill.
- Nienow, AW (2007). A folyadékmechanika szerepe a vegyi és bioprocesszus iparágakban. Chemical Engineering Science, 62 (18), 5052-5063.
