РАСЧЕТ ОБЪЕМЫХ ИНЕРЦИОННЫХ СМЕСИТЕЛЕЙ.

Необходимо отметить, что расчет смесителей для перемешивания сыпучих материалов не отличается от расчета смесителей для жидких веществ. Начинается с технического задания на проектирование. В этом задании указываются все особенности технологического процесса, начиная от исходных компонентов, их свойств, содержания в смеси, требования к смеси.

1. Основным расчетом является определение производительности смесителей.

[кг/час]

_ч+_загр

объем смесителя;плотность смеси;время цикла; время загрузки, зависящей от объема смесителя, физико-механических свойства смеси, степени механизации; _ч - время чистки, зависит от объема смесителя, от конфигурации аппарата, степени механизации чистки; время смешения является функцией кратности пересыпания материала и числа оборотов вращения аппарата.

;

; где

радиус барабана; радиус центра тяжести загрузки до оси вращения.

объем днища:

=0 для плоского днища

для сферического днища

для эллиптического днища

1. Определение мощности, требуемой на перемешивание.

Общая мощность для перемешивания сыпучих материалов в инерционном смесителе определяется:

N_уст.= (N_тр.+N_см.+N_под.) , где

N_уст – установленная мощность или мощность электродвигателя;

КПД привода;

N_тр – мощность, необходимая на преодоление сил трения в подшипниковых опорах;

Если корпус установлен на двух подшипниках, то:

, где

G_ц – вес корпуса смесителя

G_м – вес материала или вес загрузки

r_ц – радиус трения: для подшипников скольжения r_ц = радиусу вала; для подшипников качения r_ц= внутреннему диаметру внешнего кольца подшипника

f_п – коэффициент трения в подшипниках

угловая скорость.

Если имеет место посадка барабана на ролики, то мощность увеличивается. N_тр состоит из потерь барабана N_рол и N_подш самих роликов.

N_тр=N_рол+N_подш

f_тр – коэффициент трения барабана о ролик

N_см – мощность, затрачиваемая на смешение материала:

, где

G_м –вес материала; r – радиус центра тяжести; угловая скорость;угол естественного откоса

Коэффициент внутреннего трения .

мощность, затрачиваемая на подъем материала до угла естественного откоса:

, где

угол положения центра тяжести и вертикальной оси симметрии барабана.

Толщина обечайки [м]

толщина днища на .

Непрерывные смесители отличаются тем, что их надо устанавливать под углом .

, где

линейная скорость прохождения загрузки по длине барабана; длина барабана.

Часовая весовая производительность:

, где живое сечение сегмента.

13, Технологические особенности перемешивания паст.

Паста(в переводе с итальянского – тесто) – смесь твердой и жидкой фаз.

Пасты подразделяются на:

- суспензии (содержание жидкой фазы более 70%);

- легкие (70-30%);

- средние (30-15%);

- твердые (15-3%).

Пасты являются промежуточным составом между жидкостью и твердым телом. В пищевой промышленности к пастам относят:

- тесто;

- мясной, рыбный фарши;

- кондитерские массы;

- кисломолочные и творожные массы.

Пасты образуются в результате:

А) механического перемешивания жидкости с твердыми веществами без изменения физико-механических характеристик исходных компонентов;

Б) перемешивания 2-х и более жидких компонентов с образованием твердого осадка в результате химической реакции;

В) смешения и нагревания твердых материалов, один из которых в процессе смешения плавится;

Г) смешения 2-х жидкостей с последующим охлаждением и образованием кристаллов (применяются при получении сахара).

Образование паст из жидкого или твердого компонента происходит по следующему механизму:

1. Твердое вещество смачивается жидкостью с вытеснением воздуха из межпорового пространства. Если содержание жидкой фазы 18%, то при идеальном перемешивании образуется единый конгломерат (кусок) смеси.

2. Смешение отдельных комков с избыточным содержанием жидкой фазы при получении текучих паст.

3. При меньшем количестве жидкой фазы образуются конгломераты различных размеров, которые в последствии разлагаются на более мелкие частицы.

4. Образование пасты из 2-х жидкостей с высокими температурами затвердевания (полимеры).

5.Образование пасты при смешении 2-х жидких компонентов в результате химической реакции.

Смешение способствует:

- взаимному проникновению компонента, усиливая химические реакции (перемешивание ведет к образованию тонкой эмульсии, которая в результате химической реакции переходит в суспензию или пасту);

исключению образования крупных частиц в результате химической реакции, т.к. интенсивность перемешивания обеспечивает постоянство размеров кристалла и увеличивает возможность соприкосновения частиц, еще не вступивших в реакцию.