Dr. habil. Gulyás Lajos, Ph.D. főiskolai tanár

Az előadások a következő témára: "Dr. habil. Gulyás Lajos, Ph.D. főiskolai tanár"— Előadás másolata:

1 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

2 6.3. A folyadékok keverése

3 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.

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

5 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

6 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

7 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

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

9 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.

10 Keverő teljesítményigénye

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

12 Keverési Euler szám a Reynolds szám függvényében

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

14 Keverő típusai Síklapátos keverőtípusok: Kalodás keverők

15 Keverő típusai Ívelt lapátú keverők:

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

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

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

19 Keverő típusai Turbina (turbó) keverők: Nyitott turbinakeverők.

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

21 Keverés alkalmazása Duplikátoros keverős készűlék
Csőkígyós keverős készülék

22 Folyadékkeverők kiválasztásának szempontjai

23 Köszönöm a figyelmet