Míchací stroje pro míchání kapalin (lopatkové,…)
Míchací stroje pro míchání kapalin (lopatkové,…)
Při zpracování polymerů se velmi často
setkáváme s požadavkem připravovat směsi, čímž se obyčejně rozumí
technologický postup, při kterém se vytváří disperze přísad v základní,
zpravidla polymerní složce. Konzistence složek i hotových směsí zahrnuje
prakticky všechny možné varianty. Tak se míchají latexy s přísadami a
vzduchem (šlehaný latex), kapalná změkčovadla se míchají s práškovými
polymery, tuhé kaučuky se míchají s práškovými či kapalnými přísadami atd.
Tato vysoká proměnlivost složek směsí vyžaduje nejen vhodně upravovat míchací
postupy, ale též volit vhodná zařízení. Jak patrno, jednotlivé typy míchacích
zařízení nemají ostře vyhraněné oblasti použití, a zřejmě bude záležet na
dalších okolnostech, které budou spolurozhodovat o konkrétním využití toho
kterého typu míchacího zařízení. V úvahu mohou přicházet místní podmínky,
ekonomika provozu, kvalitativní požadavky, bezpečnost práce atd.
S mícháním se také setkáváme při
intenzifikaci sdílení tepla zejména u nízkoviskózních látek. K vyvození
směšovacího pohybu však zde můžeme použít mechanických prostředků (míchadel)
nebo proudění vzduchu (pneumatické míchání), případně proudění kapalin
(hydraulické míchání).
Značná různorodost požadavků na míchací
zařízení je také příčinou jejich obtížného třídění. Kvůli přehlednosti budeme
míchací zařízení rozlišovat především podle jejich konstrukce
Lehké
míchací stroje
K míchání nízkoviskózních, případně dobře
sypatelných látek lze použít lehká zařízení. Lze je charakterizovat poměrně
nízkým instalovaným výkonem, vztaženým na celkový nebo užitečný objem míchací
nádoby. Konstrukční provedení lehkých míchacích strojů se však značně různí,
zejména podle druhu míchaného materiálu a požadovaného výkonu.
Bubnové
míchačky
Míchacího účinku se zde dosahuje pohybem
míchací nádoby a uplatněním tíhových sil. Nejjednodušší jsou sudy zčásti
naplněné míchaným materiálem, které se otáčejí kolem vlastní osy (A) nebo kolem
osy, která je různoběžná k ní a skloněná pod úhlem α (B,C). Také lze
upravovat tvar nádoby (D,E,F). Na míchaný materiál v bubnových míchačkách
působí jen nepatrné smykové síly. Proto se tímto způsobem obtížně míchají
materiály, které mají sklon k tvorbě hrudek. Také se v nich
připravují viskózní roztoky. Intenzita míchání se zvyšuje vnitřní vestavbou,
nebo se zabudovává míchadlo. Vestavbu zpravidla tvoří příčky a žebra, která
usměrňují tok materiálu při pohybu bubnu.
Mírou účinnosti míchacího procesu je zpravidla
doba potřebná k dosažení požadované homogentiny směsí. Pro daný typ
bubnové míchačky tato doba závisí zejména na hustotě a velikosti částic
jednotlivých složek směsi, velmi jemné částice mívají tendenci se odlučovat.
Míchadlové
stroje
Míchadlové stroje se používají k přípravě
roztoků, suspenzí a lehčených hmot. Míchacího účinku se zde dosahuje míchadlem,
jehož tvar i umístění v míchací nádobě se mění zejména podle druhu míchané
látky. K homogenizaci dochází v zásadě:
-
Konvekční difuzí –
pohybem částic po nestejných drahách a nestejnou rychlostí
-
Turbulentní difuzí –
vířivým pohybem částic
-
Molekulovou difuzí – na
molekulární úrovni
C0 – počáteční koncentrace přídavné
složky ve směsi (pro čas t = 0)
Ck – konečné koncentrace po
dokonalém smíchání
C – okamžitá koncentrace ve sledovaném místě
Tvarové řešení míchadel závisí pak také na
otáčkách, při kterých pracují. Kotvové míchadlo (A) vytváří v nádobě
převážně obvodové proudění. Obvodová rychlost bývá zpravidla 0,5 až 2 m.s-1.
Kotvová míchadla jsou vhodná k míchání v nádobkách opatřených
ohřívacím nebo chladícím pláštěm. Pohyb kapaliny pak podporuje sdílení tepla.
Šneková míchadla (B,C) vytvářejí intenzivní cirkulaci míchané kapaliny převážně
v axiálním směru.
Planetové
míchačky
K přípravě past a roztoků se používají
míchačky, jejichž míchadlo se otáčí jednak kolem vlastní osy, jednak kolem osy
nádoby, koná tedy planetový pohyb. Míchadla mohou být lopatková nebo kotvová,
případně zámková. Míchací nádoba je uzpůsobena pro jednoduchý transport.
Lopatková míchadla mají pohon přes převodovku od elektromotoru. Pohon i
s míchadly se může pneumaticky nebo hydraulicky zvedat, aby se umožnila
manipulace s míchací nádobou. Středění a utěsnění nádoby zajišťuje kuželový
nákružek. Míchání může případně probíhat i za sníženého tlaku. Má-li nádoba
topný plášť, lze také míchat za zvýšených teplot.
Kuželové
míchačky
Kuželové míchačky patří k pomaluběžným
míchačkám, kdy rychlost míchání obyčejně nepřekročí 2 m.s-1.
Kuželová nádoba je ve spodní části opatřena
výpustí. V nádobě je uložen šnek, který koná planetový pohyb. Pohon se
odvozuje přes ozubené převody z1 – z6 a z10 –
z13. Šnek dopravuje materiál vzhůru a současně ho promíchává pohybem
kolem osy kuželové nádoby. Poměr rychlosti unášivého a rotačního pohybu šneku
asi 1:8.
Komentáře
Okomentovat