Articles

blandning 101: vikten av specifik gravitation

och varför ber vi om det…

bredvid viskositet är specifik gravitation en separat men lika viktig faktor för att optimera en mixer. Utan att ta hänsyn till denna mätning i din mixerdesign skulle dina resultat inte nå produktspecifikationen.

Vad är specifik gravitation?

termen” specifik gravitation ” (SG) används för att definiera vikten eller densiteten hos en vätska jämfört med densiteten hos en lika stor volym vatten vid en viss temperatur. Temperaturen som används för mätning är vanligtvis 39,2 av (4oC), eftersom denna temperatur tillåter vatten att anta sin maximala densitet.

i det metriska systemet har vatten en densitet på 1 gram/ml, så densitet och SG är numeriskt lika. Om vätskan du jämför har en SG lägre än 1 gram/ml, flyter den på vatten. Om den har en SG högre än 1 gram/ml sjunker den.

i det kejserliga systemet har vatten en densitet på 8.345 lbs / gallon; men SG-värdet för en produkt är exakt detsamma, eftersom det är baserat på ett förhållande.

varför specifik gravitation är viktig

När det gäller att konfigurera en mixer är det viktigt att känna till vätskans specifika gravitation eftersom det kommer att påverka vridmomentet & hästkrafter som krävs för att blanda din vätska ordentligt.

i applikationer med högre specifik gravitation krävs mer vridmoment för att ge önskat resultat. Om specifik vikt inte beaktades och en mixer inte optimerades i enlighet därmed skulle resultaten vara oförutsägbara och motorskador och/eller fel skulle sannolikt uppstå.

beräkning av specifik gravitation

en vätskas specifika gravitation kan uttryckas som:

två vanliga metoder för bestämning av vätskans specifika gravitation är:

Hydrometer - mätning av specifik gravitation

  1. Hydrometer: vanligtvis en cylindrisk glasstam med en skala inuti och en glödlampa i ena änden viktad med kvicksilver eller bly. När den sänks ner i en behållare med vätska flyter den kalibrerade glasstammen fritt i vätskan. Med hjälp av den punkt där vätskeytan berör stammen kan en avläsning av den specifika gravitationen tas direkt från skalan.
  2. specifik Gravitationsflaska: en kolv gjord för att hålla en känd volym vätska vid en viss temperatur (vanligtvis 20 kg c). Flaskan vägs, fylls med vätskan vars specifika gravitation finns och vägs igen. Skillnaden i vikter divideras med vikten av en lika stor volym vatten för att ge vätskans specifika vikt.

vanliga vätskor och deras specifika gravitation:vanliga vätskor - och specifik gravitation

kombinera vätskor med olika specifik gravitation

När man kombinerar vätskor med olika densiteter är resultatet bildandet av en ny vätska med sin egen specifika gravitation. Variabler att ta hänsyn till är SG-mätningen av varje vätska och förhållandet vid vilket de blandas i en blandning.

låt oss överväga en Elektrolytblandning:

Elektrolytblandning

om flytande a (syra) = SG 1.835, flytande B( vatten) = SG 1.000, och du blandar vätskorna i ett förhållande av 5.625:10 i en tank skulle den blandade vätskans specifika gravitation beräknas enligt följande:

specifik Gravitationsekvation

baserat på denna formel skulle den nybildade Elektrolytvätskan ha en specifik gravitation av 1.270

blandning av ytterligheter

om två vätskor i stor utsträckning har olika densitet eller innehåller en fast komponent, kommer de att vara mycket mer resistenta mot blandning. Felaktig mixerteknik skulle resultera i stratifiering och sedimentering i blandningskärlet.

fast Suspension och sedimenteringshastighet

specifik vikt är ett viktigt övervägande vid utformning av en mixer för att lösa ett fast Upphängningsproblem.. Vid dimensionering av en mixer för applikationer som kräver fast suspension, måste vi beräkna partiklarnas sedimenteringshastighet. Komponenterna som påverkar sedimenteringshastigheten är:

  1. partikelstorlek
  2. koncentration av fasta ämnen
  3. specifik vikt för det fasta ämnet (OBS: Detta är annorlunda än vätskans SG)

baserat på ovanstående information och Stokes lag kan den fasta sedimenteringshastigheten beräknas. Den fasta sedimenteringshastigheten är avgörande eftersom den påverkar mängden pumpning som krävs för att lämplig upphängningsnivå ska uppnås, vilket påverkar mixerns konfiguration.

till exempel, om partikelstorleken hos två produkter är densamma och den specifika vikten hos de fasta ämnena är annorlunda, kommer de fasta ämnena med den högre specifika gravitationen att ha en högre sedimenteringshastighet och i sin tur kommer att kräva en större blandare för suspension.

Suspensionskvalitet

nivån på suspensionen eller suspensionskvaliteten som krävs i en applikation bestäms i allmänhet av hur enhetlig produkten behöver vara. Suspension uppnås med hjälp av den specifika mängden vätskekraft eller ”pumpning”. Ju högre pumpnivå, desto högre är blandningsintensiteten. Blandningsintensitet kategoriseras vanligtvis som mild, medium och kraftfull. När pumpnivån ökar så gör nivån av enhetlighet.

Låt oss ta en närmare titt på de tre nivåerna av upphängningskvalitet som kan uppnås vid blandning:

fasta ämnen Suspension - Off botten
  • off Bottom: när graden av pumpning uppnår 2x sedimenteringshastigheten, höjer den fasta ämnen från botten och förhindrar att en sedimenterad bädd av partiklar samlas i botten av tanken. Detta är idealiskt när pumpning av uppslamningen krävs, men konsistensen är inte viktig.
fast Suspension - måttlig
  • måttlig enhetlighet: när graden av pumpning uppnår 3x sedimenteringshastigheten, producerar den måttlig produktuniformitet som är lämplig för de flesta applikationer.
fasta ämnen Suspension - Top Draw Off
  • Top Draw-Off: När graden av pumpning uppnår 6x sedimenteringshastigheten, engagerar den hela tanken och möjliggör konsekvent toppdragning. Detta är idealiskt i applikationer där produkten dras från toppen av tanken eller i överflödesapplikationer.

varje nivå av upphängningskvalitet beror på komplexa interaktioner mellan pumphjulgenererat flöde, turbulens och fast belastning. Även om det finns flera faktorer att tänka på i fasta/flytande system, börjar mixerkonfigurationen för denna process alltid med val av pumphjul.

Mixerkonfiguration

korrekt pumphjuldesign är avgörande för att nå och bibehålla kvaliteten på en applikation. Impellrar som skapar ett axiellt flöde levererar en ringformig hastighet (uppåtgående pumpkraft) som är nödvändig för att säkerställa att fasta ämnen förblir i suspension.

flödeshastigheten i en tank måste vara större än den fasta sedimenteringshastigheten, och den uppnådda ringhastigheten bestämmer suspensionskvaliteten som skapas i tanken.

För mer information om pumphjulstyper och deras flödesmönster, se vår artikel om de grundläggande principerna för blandning och pumphjul

sammanfattning

som du kan se, beräknar och kommunicerar den specifika vikten av var och en av dina blandningsvätskor till våra försäljningsingenjörer leder till konfigurationen av en mixer som kommer att uppnå bra blandningsresultat.

kontakta Dynamix omrörare idag

begär en kostnadsfri offert genom att fylla i ett onlineformulär eller ring oss på 604-670-6964 för alla andra förfrågningar om våra omrörare och blandare.