Und warum fragen wir danach…

Neben der Viskosität ist das spezifische Gewicht ein separater, aber ebenso wichtiger Faktor bei der Optimierung eines Mischers. Ohne Berücksichtigung dieser Messung in Ihrem Mischerdesign würden Ihre Ergebnisse nicht die Produktspezifikationen erreichen.

Was ist das spezifische Gewicht?

Der Begriff „Spezifisches Gewicht“ (SG) wird verwendet, um das Gewicht oder die Dichte einer Flüssigkeit im Vergleich zur Dichte eines gleichen Wasservolumens bei einer bestimmten Temperatur zu definieren. Die Temperatur, die für Maß verwendet wird, ist normalerweise 39,2 von (4oC), weil diese Temperatur Wasser seine maximale Dichte annehmen lässt.

Im metrischen System hat Wasser eine Dichte von 1 Gramm/ ml, daher sind Dichte und SG numerisch gleich. Wenn die Flüssigkeit, die Sie vergleichen, einen SG von weniger als 1 Gramm / ml aufweist, schwimmt sie auf Wasser. Wenn es einen SG von mehr als 1 Gramm / ml hat, sinkt es.

Im imperialen System hat Wasser eine Dichte von 8,345 lbs / Gallone; Der SG-Wert eines Produkts ist jedoch genau gleich, da er auf einem Verhältnis basiert.

Warum das spezifische Gewicht wichtig ist

Wenn es um die Konfiguration eines Mischers geht, ist es wichtig, das spezifische Gewicht der zu mischenden Flüssigkeiten zu kennen, da es das Drehmoment beeinflusst & PS, die erforderlich ist, um Ihre Flüssigkeit richtig zu mischen.

Bei Anwendungen mit höherem spezifischem Gewicht wäre mehr Drehmoment erforderlich, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Wenn das spezifische Gewicht nicht berücksichtigt und ein Mischer nicht entsprechend optimiert würde, wären die Ergebnisse unvorhersehbar und Motorschäden und / oder -ausfälle würden wahrscheinlich auftreten.

Spezifisches Gewicht berechnen

Das spezifische Gewicht einer Flüssigkeit kann ausgedrückt werden als:

Zwei häufig verwendete Methoden zur Bestimmung des spezifischen Gewichts einer Flüssigkeit sind:

1. Aräometer: Normalerweise ein zylindrischer Glasstiel mit einer Skala innen und eine Glühbirne an einem Ende mit Quecksilber oder Blei gewichtet. Wenn der kalibrierte Glasstiel in einen Flüssigkeitsbehälter abgesenkt wird, schwimmt er frei in der Flüssigkeit. An der Stelle, an der die Flüssigkeitsoberfläche den Schaft berührt, kann das spezifische Gewicht direkt von der Waage abgelesen werden.
2. Flasche mit spezifischem Gewicht: Ein Kolben, der ein bekanntes Flüssigkeitsvolumen bei einer bestimmten Temperatur (normalerweise 20 ° C) aufnimmt. Die Flasche wird gewogen, mit der Flüssigkeit gefüllt, deren spezifisches Gewicht ermittelt werden soll, und erneut gewogen. Der Gewichtsunterschied wird durch das Gewicht eines gleichen Wasservolumens geteilt, um das spezifische Gewicht der Flüssigkeit zu erhalten.

Kombinieren von Flüssigkeiten mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht

Beim Kombinieren von Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte entsteht eine neue Flüssigkeit mit eigenem spezifischen Gewicht. Zu berücksichtigende Variablen sind die SG-Messung jeder Flüssigkeit und das Verhältnis, in dem sie in einer Mischung gemischt werden.

Betrachten wir eine Elektrolytmischung:

Wenn Flüssigkeit A (Säure) = SG 1.835, Flüssigkeit B (Wasser) = SG 1.000, und Sie mischen die Flüssigkeiten in einem Verhältnis von 5.625:10 in einem Tank würde das spezifische Gewicht der gemischten Flüssigkeit wie folgt berechnet:

Basierend auf dieser Formel hätte die neu gebildete Elektrolytflüssigkeit ein spezifisches Gewicht von 1,270

Mischungsextreme

Wenn zwei Flüssigkeiten eine weitgehend unterschiedliche Dichte haben oder eine Feststoffkomponente enthalten, sind sie viel widerstandsfähiger gegen Mischen. Eine unsachgemäße Mischertechnik würde zu Schichtung und Absetzen innerhalb des Mischgefäßes führen.

Feststoffsuspension und Absetzrate

Das spezifische Gewicht ist eine wichtige Überlegung bei der Konstruktion eines Mischers zur Lösung eines Feststoffsuspensionsproblems.. Bei der Dimensionierung eines Mischers für Anwendungen, die eine Feststoffsuspension erfordern, müssen wir die Absetzrate der Partikel berechnen. Die Komponenten, die die Absetzrate beeinflussen, sind:

1. Partikelgröße
2. Konzentration von Feststoffen
3. Spezifisches Gewicht des Feststoffs (Hinweis: Dies unterscheidet sich von der Dichte der Flüssigkeit)

Basierend auf den obigen Informationen und dem Stoke-Gesetz kann die Feststoffabsetzrate berechnet werden. Die Feststoffabsetzrate ist entscheidend, da sie die Pumpmenge beeinflusst, die erforderlich ist, um das geeignete Suspensionsniveau zu erreichen, und sich daher auf die Konfiguration des Mischers auswirkt.

Wenn beispielsweise die Partikelgröße zweier Produkte gleich ist und das spezifische Gewicht der Feststoffe unterschiedlich ist, haben die Feststoffe mit dem höheren spezifischen Gewicht eine höhere Absetzrate und erfordern wiederum einen größeren Mischer für die Suspension.

Federungsqualität

Der in einer Anwendung erforderliche Grad an Federung oder Federungsqualität wird im Allgemeinen dadurch bestimmt, wie gleichmäßig das Produkt sein muss. Suspension wird unter Verwendung der spezifischen Menge an Fluidkraft oder „Pumpen“ erreicht. Je höher der Pumpgrad, desto höher ist die Mischintensität. Die Mischintensität wird normalerweise als mild, mittel und kräftig eingestuft. Mit zunehmendem Pumpniveau steigt auch die Gleichmäßigkeit.

Werfen wir einen genaueren Blick auf die drei Ebenen der Suspensionsqualität, die beim Mischen erreicht werden können:

	Off Bottom: Wenn der Pumpgrad das 2-fache der Absetzrate erreicht, werden die Feststoffe vom Boden angehoben und verhindert, dass sich am Boden des Tanks ein abgesetztes Partikelbett ansammelt. Dies ist ideal, wenn das Abpumpen der Aufschlämmung erforderlich ist, die Konsistenz jedoch nicht wichtig ist.
	Mäßige Gleichmäßigkeit: Wenn der Pumpgrad das 3-fache der Absetzrate erreicht, entsteht eine mäßige Produktgleichmäßigkeit, die für die meisten Anwendungen geeignet ist.
	Oberer Abzug: Wenn der Pumpgrad das 6-fache der Absetzrate erreicht, greift er in den gesamten Tank ein und ermöglicht einen gleichmäßigen oberen Abzug. Dieses ist in den Anwendungen ideal, in denen das Produkt von der Oberseite des Behälters oder in den Überlaufanwendungen gezeichnet wird.

Jede Stufe der Federungsqualität hängt von komplexen Wechselwirkungen zwischen laufradgenerierter Strömung, Turbulenz und Feststoffbelastung ab. Obwohl in Fest / Flüssig-Systemen mehrere Faktoren zu berücksichtigen sind, beginnt die Mischerkonfiguration für diesen Prozess immer mit der Auswahl des Laufrads.

Mischerkonfiguration

Das richtige Laufraddesign ist entscheidend, um die Qualität einer Anwendung zu erreichen und aufrechtzuerhalten. Laufräder, die eine axiale Strömung erzeugen, liefern eine ringförmige Geschwindigkeit (Aufwärtspumpkraft), die notwendig ist, um sicherzustellen, dass Feststoffe in Suspension bleiben.

Die Durchflussrate in einem Tank muss größer sein als die Feststoffabsetzrate, und die erreichte Ringgeschwindigkeit bestimmt die im Tank erzeugte Suspensionsqualität.

Weitere Informationen zu Laufradtypen und deren Strömungsmustern finden Sie in unserem Artikel über die Grundprinzipien des Mischens und der Laufräder

Zusammenfassung

Wie Sie sehen können, führt die Berechnung und Übermittlung des spezifischen Gewichts jedes Ihrer Mischflüssigkeiten an unsere Vertriebsingenieure zur Konfiguration eines Mischers, der hervorragende Mischergebnisse erzielt.

Kontaktieren Sie Dynamix Agitators noch heute

Fordern Sie ein kostenloses Angebot an, indem Sie ein Online-Formular ausfüllen, oder rufen Sie uns unter 604-670-6964 für alle anderen Anfragen zu unseren Rührwerken und Mischern an.