i dlaczego o to prosimy…

Obok lepkości ciężar właściwy jest oddzielnym, ale równie ważnym czynnikiem w optymalizacji mieszadła. Bez uwzględnienia tego pomiaru w projekcie miksera wyniki nie osiągną specyfikacji produktu.

co to jest ciężar właściwy?

termin „ciężar właściwy” (SG) jest używany do określenia masy lub gęstości cieczy w porównaniu z gęstością równej objętości wody w określonej temperaturze. Temperatura używana do pomiaru wynosi zwykle 39,2 oF (4oC), ponieważ ta temperatura pozwala wodzie przyjąć jej maksymalną gęstość.

w systemie metrycznym woda ma gęstość 1 grama/ml, więc gęstość i SG są liczbowo równe. Jeśli porównywana ciecz ma SG niższą niż 1 gram / ml, będzie unosić się na wodzie. Jeśli ma SG wyższe niż 1 gram / ml, zatonie.

w systemie imperialnym woda ma gęstość 8.345 lbs/galon; jednak wartość SG produktu jest dokładnie taka sama, ponieważ opiera się na stosunku.

dlaczego ciężar właściwy jest ważny

jeśli chodzi o konfigurację miksera, znajomość ciężaru właściwego mieszanych płynów jest ważna, ponieważ wpłynie to na moment obrotowy& moc wymagana do prawidłowego mieszania płynu.

w zastosowaniach o wyższym ciężarze właściwym wymagany byłby większy moment obrotowy, aby uzyskać pożądany rezultat. Gdyby ciężar właściwy nie był brany pod uwagę, a mieszalnik nie był odpowiednio zoptymalizowany, wyniki byłyby nieprzewidywalne, a uszkodzenie silnika i/lub awaria prawdopodobnie nastąpiłyby.

Obliczanie ciężaru właściwego

ciężar właściwy cieczy może być wyrażony jako:

dwie powszechnie stosowane metody określania ciężaru właściwego cieczy to:

1. hydrometr: Zwykle cylindryczny trzon szklany ze skalą wewnątrz i żarówką na jednym końcu obciążoną rtęcią lub ołowiem. Po opuszczeniu do pojemnika z płynem, skalibrowany szklany trzonek unosi się swobodnie w płynie. Korzystając z punktu, w którym powierzchnia płynu dotyka łodygi, odczyt ciężaru właściwego może być pobrany bezpośrednio z wagi.
2. butelka o ciężarze właściwym: kolba wykonana w celu przechowywania znanej objętości cieczy w określonej temperaturze (zwykle 20°C). Butelka jest ważona, napełniana cieczą, której ciężar właściwy należy znaleźć, i ponownie ważona. Różnica w wagach jest dzielona przez ciężar równej objętości wody, aby dać ciężar właściwy cieczy.

łączenie płynów o różnej gęstości

w przypadku łączenia płynów o różnej gęstości rezultatem jest powstanie nowej cieczy o własnym ciężarze właściwym. Zmienne, które należy wziąć pod uwagę, to pomiar SG każdej cieczy oraz stosunek, w jakim są one mieszane w mieszaninie.

rozważmy mieszaninę elektrolitów:

jeśli ciecz a (kwas) = SG 1.835, ciecz B (woda) = SG 1.000, i mieszasz ciecze w stosunku 5.625:10 w zbiorniku ciężar właściwy zmieszanego płynu oblicza się w następujący sposób:

na podstawie tego wzoru nowo powstały płyn elektrolitowy miałby ciężar właściwy 1,270

Ekstrema mieszania

Jeśli dwa płyny mają w dużej mierze inną gęstość lub zawierają składnik stały, będą one znacznie bardziej odporne na mieszanie. Niewłaściwa Inżynieria mieszalnika spowodowałaby stratyfikację i osiadanie w zbiorniku mieszającym.

zawiesina ciał stałych i szybkość osadzania

ciężar właściwy jest ważnym czynnikiem przy projektowaniu mieszalnika w celu rozwiązania problemu stałego zawieszenia.. Przy doborze mieszalnika do zastosowań wymagających zawiesiny ciał stałych musimy obliczyć szybkość osadzania cząstek. Składnikami wpływającymi na szybkość osadzania są:

1. wielkość cząstek
2. stężenie ciał stałych
3. ciężar właściwy ciała stałego (uwaga: jest to inne niż SG płynu)

na podstawie powyższych informacji i prawa Stoke ’ a można obliczyć szybkość osadzania ciała stałego. Szybkość osadzania ciał stałych ma kluczowe znaczenie, ponieważ wpływa na ilość pompowania wymaganą do osiągnięcia odpowiedniego poziomu zawiesiny, a tym samym wpływa na konfigurację mieszalnika.

na przykład, Jeśli wielkość cząstek dwóch produktów jest taka sama, a ciężar właściwy ciał stałych jest inny, ciała stałe o wyższym ciężarze właściwym będą miały wyższą szybkość osadzania, a z kolei będą wymagały większego mieszalnika do zawiesiny.

jakość zawieszenia

poziom zawieszenia lub jakości zawieszenia wymagany w aplikacji jest ogólnie określany przez to, jak jednolity musi być produkt. Zawieszenie uzyskuje się przy użyciu określonej ilości siły płynu lub „pompowania”. Im wyższy poziom pompowania, tym wyższa jest intensywność mieszania. Intensywność mieszania jest zwykle klasyfikowane jako łagodne, średnie i energiczne. Wraz ze wzrostem poziomu pompowania zwiększa się poziom jednorodności.

przyjrzyjmy się bliżej trzem poziomom jakości zawiesiny, które można osiągnąć w mieszaniu:

	off bottom: gdy stopień pompowania osiąga 2x szybkość osadzania, podnosi ciała stałe z dna i zapobiega gromadzeniu się osiadłych cząstek na dnie zbiornika. Jest to idealne rozwiązanie, gdy wymagane jest wypompowanie zawiesiny, ale konsystencja nie jest ważna.
	umiarkowana jednorodność: gdy stopień pompowania osiąga 3x szybkość osadzania, wytwarza umiarkowany produkt jednorodność, która jest odpowiednia dla większości zastosowań.
	Top Draw-Off: Gdy stopień pompowania osiąga 6x szybkość osadzania, angażuje cały zbiornik i pozwala na spójne odciąganie od góry. Jest to idealne rozwiązanie w aplikacjach, w których produkt jest pobierany z górnej części zbiornika lub w aplikacjach przelewowych.

każdy poziom jakości zawieszenia zależy od złożonych interakcji przepływu generowanego przez wirnik, turbulencji i obciążenia stałego. Chociaż istnieje wiele czynników do rozważenia w systemach stałych/ciekłych, konfiguracja mieszalnika dla tego procesu zawsze rozpoczyna się od wyboru wirnika.

Konfiguracja miksera

prawidłowa konstrukcja wirnika ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia i utrzymania jakości aplikacji. Wirniki, które tworzą przepływ osiowy, zapewniają prędkość pierścieniową (siłę pompowania w górę) niezbędną do zapewnienia, że ciała stałe pozostają w zawiesinie.

szybkość przepływu w zbiorniku musi być większa niż szybkość osadzania ciała stałego, a osiągnięty poziom prędkości pierścieniowej określi jakość zawieszenia wytworzonego w zbiorniku.

aby uzyskać więcej informacji na temat typów wirników i ich schematów przepływu, zobacz nasz artykuł na temat podstawowych zasad mieszania i wirników

podsumowanie

jak widzisz, obliczanie i przekazywanie ciężaru właściwego każdego z płynów do mieszania naszym inżynierom sprzedaży prowadzi do konfiguracji mieszalnika, który osiągnie doskonałe wyniki mieszania.

Skontaktuj Się Z Dynamix Agitators już dziś

poproś o bezpłatną wycenę, wypełniając formularz online lub zadzwoń do nas pod numer 604-670-6964, aby uzyskać więcej informacji na temat naszych mieszadeł i mieszadeł.