Download
1 / 30
310 likes | 559 Views
KEVERÉS. Készítette: Varga István VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA varga.i @ neobee.net.
E N D
KEVERÉS Készítette: Varga István VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA varga.i@neobee.net
A vegyiparban, számos esetben a végtermék előállítása csak úgy valósítható meg, ha a technológiai folyamatban különböző halmazállapotú anyagokat a kívánt arányban egyesítve, vetnek alá megfelelő fizikai, kémiai átalakításoknak, vagyis előzőleg elvégzik a felhasználandó anyagok keverését. A keverés célja a kiegyenlítés. Ez alatt azt értjük, hogy az összekevert anyagrendszerben a hőmérséklet, koncentráció, viszkozitás, sűrűség térbeli eloszlása egyenletes.
Minden keverési feladatnak egyidejűleg a következő követelményeket kell teljesítenie: • Csekély energiafogyasztást, • Rövid keverési időt, • Homogén keveréket, • Egyszerű és olcsó készüléket, hosszú élettartammal.
Abból kiindulva, hogy milyen halmazállapotú anyagokat kivánunk keveréssel egyesíteni,beszélhetünk: • Gázok keveréséről gázokkal, • Gázok keveréséről folyadékokkal, • Folyadékok keveréséről folyadékokkal, • Folyadékok keveréséről szilárd anyagokkal, • Szilárd anyagok keveréséről más szilárd anyagokkal, • Gázok keveréséről szilárd anyagokkal.
Gázok keverése gázokkal • A gázok kisviszkozitásuk és sűrűségük miatt, könnyen mozgathatók. Gázok keveráse csővezetékben Legegyszerűbb gázkeverő készüléknek a csővezetéket tekintjük, ahol turbulens áramlás esetén, hosszabb csőszakaszon (50 – 100szoros csőátmérő) már jó keverés figyelhető meg. Általában a keverést úgy végzik, hogy a gázokat „Y”- alakú csatlakozón keresztül vezetik a csőbe.
Ütközőlapos keverő • Akkor alkalmazzák, ha a gázok keverését rövidebb szakaszon akarják megvalósítani. • Lényegében olyan csővezeték, amelybe furatos lapokat erősítenek. A lapoknak nekiütközve a gázok áramlása örvényszerűvé válik, és a gázrészecskék gyorsan elkeverednek egymással.
1- Ütközőlap; 2- Vezetőrúd
Gázok keverése folyadékokkal Célja a gáz finom eloszlatása-diszpergálása-a folyadékban. Az alábbi két keverőtípust alkalmazzák leginkább: • Turbinakeverő, • Szívó-diszpergáló keverő.
A turbinakeverő vázlata A turbinakekverőt központosan helyezik el a készülékben, a diszpergálandó gázt, a keverő alatt elhalyezett, gyűrű alakú, furatos csövön vezetik be. A gyorsan forgó keverő elragadja a felszálló gázbuborékokat és elkeveri a folyadék részecskéivel.
A szívó-diszpergáló keverővázlata: 1 - Csövek; 2 -Keverőtengely; 3 - Furatok a gáz belépéséhez; 4 - Torlólap.
A szívó-diszpergáló keverő lényege egy csőtengelyre erősített több rövid csőböl álló keverő. • A rövid csövek végeit, a forgásiránnyal ellentétesen 45 fokos szögben levágják. • A keverőnek folyadékban való forgatása közben a levágott végek mögött örvények keletkeznek, melyeknek szívóhatása a csőtengely furatain át beszívja a gázt, és a folyadékban eloszlatja
Folyadékok keverése folyadékokkal • A folyadék keverése más folyadékkal vagy folyadékokkal olyan hidrodinamikai művelet, amely során, rövid időn belül meglehetősen homogén rendszert alakítanak ki. • Célja lehet még: • a folyadékrendszer mozgásban tartása, • a diffúzió sebességének növelése, • a hőátbocsátás fokozása is.
A folyékony halmazállapotú közegek keverésének két fajtáját különböztetik meg: • a mechanikus és • a pneumatikus keverést. • A mechanikus keverést különböző alakú keverőkkel végzik, • a pneumatikus keverést sűrített levegővel vagy inert gázzal.
Mechanikus keverők • A mechanikus keverők általában különbözőképpen kiképzett felületekből állnak, melyek aránylag kis sebességgel haladnak a folyadékhoz képest és állandó pályát írnak le. • A mozgásiránnyal ellentétes oldalon erős örvénylés lép fel.
A mechanikus keverőket szerkezeti felépítésük és működési elvük alapján feloszthatjuk: Forgómozgású keverőkre, Ingamozgású keverőkre, Cirkulációs szivattyúkra.
Kis és közepes viszkozitású folyadékok keverésére turbinakeverőt, propellerkeverőt valamint íveltlapátú keverőt alkalmaznak. • Nagyobb viszkozitású folyadékokhoz kalodás és ankerkeverő használata a célszerű.
A keverés hatékonysága • A keverés hatékonyságán azt értjük, hogy a keverés milyen mértékben egyenlíti ki a kevert rendszer jellemzőit. • Ha a kiegyenlítés tökéletes, akkor a hatékonyságot kifejező Ikeverési index értéke 100%, tökéletlen keveréskor ennél kisebb.
A keverő teljesítményszükséglete • A keverés, a folyadék mozgatása, energiát igényel. ζ (kszi) – a keverési ellenállástényező d – a keverő átmérője n - a keverő fordulatszáma ρ - a kevert folyadék sűrűsége
A keverési ellenállástényező értéke függ: • a készülék geometriai elrendezésétől, • a keverő alakjától, • a keverő által keltett áramlás jellegétől. • Ezeket a paramétereket kísérleti úton határozzák meg.
Pneumatikus keverés Erősen agrasszív folyadékok keverésére használják, amikor a folyadék a mechanikus keverőket gyorsan tönkreteszi. A folyadékba lépő gáz, buborékok formájában hatol a folyadékon keresztül a felszín felé. Ezen az úton a folyadékrészecskék erőteljesen keverednek egymással.
Folyadékok keverése szilárd anyagokkal A szilárd-folyadék-aránytól függően különböző rendszereket kapnak, mint amilyenek: • Híg szuszpenziók, • Sűrű szuszpenziók, • Pépek, paszták, tészták.
Szalagos keverő U-alakú vályú, alján ürítőnyílással. A keverő fordulatszáma 10 – 60 fordulat / perc.
Szilárd anyagok keverése • A szilárd anyagok, legyenek akár por, akár szemcsés alakúak, nehezen keverhetők. Egységes keveréket létrehozni szinte lehetetlen. • Az iparban elterjedtek a forgódobosvalamint az örvénykeverők.
Forgódobos keverő 1- Töltés- ürítés; 2- Tengely; 3- Keveredési zóna. Az anyag szabad mozgása érdekében a dobot térfogatának 25 – 30 %-áig szabad feltölteni anyaggal. A keverési idő hosszú 2 - 4 óra.
Örvénykeverő 1- Köpeny; 2- Ürítőcsonk; 3- Lapát; 4- Tisztítórúd. A keverés rövid ideig 2 -8 percig tart. A lapát fordulatszáma 1000 – 1500 fordulat / perc.
