Dr. habil. Gulyás Lajos, Ph.D. főiskolai tanár „ Akár egy halom hasított fa, hever egymáson a világ, szorítja, nyomja, összefogja egyik dolog a másikát, s így mindegyik determinált.” József Attila Fluidumok keverése Dr. habil. Gulyás Lajos, Ph.D. főiskolai tanár

6.3. A folyadékok keverése

6.3. A folyadékok keverése A keverés célja: Hőmérséklet és koncentráció kiegyenlítése. Különböző anyagi részecskék homogenizálása. Anyagátadás, hőcsere elősegítése. Folyadék-folyadék extrakciónál a nehezebb fázis diszpergálása. Kémiai reakcióknál az azonos minőségű környezet bizt. Az ipari probléma megfogalmazása: Keverő kiválasztása, A keverő teljesítményszükségletének meghatározása.

A keverés jellemzése, a keveredési Reynolds-szám keverő kerületi sebessége fluidum dinamikus viszkozitása az áramlás lamináris Osbourne Reynolds (1842-1912) az áramlás átmeneti az áramlás turbulens

Folyadékok keverése A legáltalánosabban használt keverő típusok a lap illetve a propeller keverők. A folyadékok keverését felfoghatjuk, mint a fluidumban mozgó, körüláramlott test problémáját. Cél a keverő teljesítmény szükségletének meghatározása. A Fanning-Blickle súrlódási tényezőből a közegellenállási erő: A keveréshez szükséges erő a keverőelem mentén folyamatosan változik nő; ezért az erő differenciál egyenletét kell felírni: Keverő berendezés

A keverő teljesítmény igénye A keverő teljesítmény igénye ( erő szorozva a keverőlap sebességével): A keverőlap kerületi sebessége a tengelytől x távolságban: and Ahol n a keverő fordulatszáma. Integrálva a keverőelem teljes ütközési felületére: Keverőelem

A keverő teljesítmény igénye Legyen a geometriai szimplex (geometriai hasonlóság), és Az Euler számot (a közegellenállási erő és a tehetetlenségi erő hányadosa), Eu=f*= f*(Rek) a Re-szám függvényében határozzák meg: Az alábbi kritériális egyenletek segítségével: A keverő teljesítményigénye: η a hatásfok Keverő berendezés elve

Keverő teljesítményigénye Arányok katalógusból vehetők, pl. lapkeverőre: Az egyes változók dimenziói: A dimenziómátrix a következőképen írható fel:

Keverő teljesítményigénye Mivel az alapmennyiségek száma m=3, a változók száma n=5, a keverő teljesítményszükséglete legalább p=n-m=2 dimenziómentes változóval fejezhető ki. M-re L-re T-re Három egyenletből álló öt ismeretlenes egyenletrendszer. Tekintsük e-t és f-et határozottnak.

Keverő teljesítményigénye

Keverő teljesítményigénye Alacsony fordulatszámnál Fr ~ 1. A keverő ellenállási tényezője: Geometriailag hasonló szerkezetek esetén H/d, h/d, w/d és D/d konstansok

Keverési Euler szám a Reynolds szám függvényében

Keverő típusai Síklapátos keverőtípusok: Lapkeverő Karos keverő Ferdelapátú karos k. Többkarú karos k. Horgony (Ankel) k. Újjkeverő

Keverő típusai Síklapátos keverőtípusok: Kalodás keverők

Keverő típusai Ívelt lapátú keverők:

Keverő típusai Propeller keverők: Jellemzőik: Háromszárnyú propeller k. Hatszárnyú propeller kev. Jellemzőik:

Keverő típusai Függőleges tengelyelrendezésű propeller keverők: Áramlási viszonyok propellerkeverők esetén Áramlási kép ferde tengelyű propellerkeverők esetén

Keverő típusai Turbina (turbó) keverők: Zárt turbina keverők Zárt turbina keverők, egyszeres és kettős beömlésű

Keverő típusai Turbina (turbó) keverők: Nyitott turbinakeverők.

Keverő típusai Turbina (turbó) keverők: Tárcsás turbinakeverők. Kétoldali- és egyoldali lapátos Áramlási viszonyok turbinakeverők esetén

Keverés alkalmazása Duplikátoros keverős készűlék Csőkígyós keverős készülék

Folyadékkeverők kiválasztásának szempontjai

Köszönöm a figyelmet