KHUẤY - TRỘN CHẤT LỎNG doc

Khuấy chất lỏng GVHD:HỒ TẤN THÀNH 1 Khuấy chất lỏng      Nguyễn Thị Hòa Khái niệm,cấu tạo và nguyên lý hoạt động Bài tập 5 Nguyễn Thị Thúy Hồng Khái niệm,cấu tạo và nguyên lý hoạt động Bài tập 3 Nguyễn Thị Thanh Huyền Khái niệm,cấu tạo và nguyên lý hoạt động Bài tập 4 Kiều Thị Huyền Các thông số đặc trưng của hệ khuấy Bài tập 2 Trần huỳnh Hoa Ưu diểm và nhược điểm Bài tập 1 GVHD:HỒ TẤN THÀNH 2 Khuấy chất lỏng  Trong lĩnh vực sản xuất hóa chất và chế biến thực phẩm thường phải sử lý các nguyên liệu, các bán thành phẩm và các sản phẩm dưới dạng vật liệu rời, vật liệu khí (hơi) hoặc hỗn hợp của các dạng nói trên. Khuấy trộn chất lỏng là một là một phương pháp quan trong và cần thiết được ứng dụng rộng rãi trong các ngàng công nghiệp hóa chất và thực phẩm để tạo dung dịch huyền phù, nhũ tương, để tăng cường quá trình hòa tan, truyền nhiệt, chuyển khối và quá trình hóa học . Trong bài tiểu luận này nhóm sẽ trình bày về khuấy trộn chất lỏng bằng cơ khí. Nghĩa là quá trình khuấy trộn được thực hiện nhờ cánh khuấy,thùng khuấy. Trong bể khuấy quá trình được tiến hành đồng thời hoặc liên tiếp với thờ gian ngắn và dòng không dài. Trong bài còn nhiều thiếu sót mong nhân được sự góp ý của thầy Chân thànhcảm ơn !  !" GVHD:HỒ TẤN THÀNH 3 Khuấy chất lỏng Khuấy trộn là một quá trình cơ học được dùng rất nhiều trong các quá trình sản xuất thực phẩm nhằm tăng cường các quá trình truyền nhiệt hoặc để thu được một hỗn hợp đồng nhất từ nhiều cấu tử trộn lại. Ngoài ra khuấy trộn còn được dùng nhiều để làm tan nhanh chất rắn trong lỏng hoặc tăng cường các phản ứng hóa học trong hỗn hợp. Khuấy trộn là một hoạt động quan trọng trong nhiều giai đoạn khác nhau của quá trình xử lí nước thải nhằm: (1) Trộn lẫn hoàn toàn chất này với chất khác. (2) Khuấy trộn duy trì các chất rắn lơ lửng ở trạng thái lơ lửng. (3) Khuấy trộn các giọt chất lỏng ở trạng thái lơ lửng. (4) Trộn lẫn các chất lỏng. (5) Tạo bông cặn. (6) Trao đổi nhiệt. Quá trình khuấy trộn còn tạo được hiệu quả phụ đó là việc cung cấp thêm oxy hòa tan cho quá trình phân hủy sinh học hiếu khí. Khuấy trộn chất lỏng bằng cơ khí có nghĩa quá trình khuấy trộn được thực hiện nhờ cánh khuấy, thùng khuấy. Đặc trưng quá trình khuấy trộn là cường độ khuấy và năng lượng tiêu hao. Để đánh giá một quá trình khuấy trộn thường dựa vào các yếu tố sau: - Loại cánh khuấy. - Thời gian khuấy trộn. - Công suất khuấy. - Số vòng quay của cánh khuấy. GVHD:HỒ TẤN THÀNH 4 Khuấy chất lỏng - Độ lớn của bề mặt truyền nhiệt. #$%&'()*+, /0 • Cánh khuấy mái chèo: Để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt nhỏ. Thường dùng để hòa tan chất rắn có khối lượng riêng không lớn lắm. • Cánh khuấy chân vịt (chong chóng): Dùng để điều chế dung dịch huyền phù , nhũ tương. Không thể dung cánh khuấy chân vịt để khuấy chất lỏng có độ nhớt cao hoặc khuấy chất lỏng trong đó có các hạt rắn có khối lượng riêng lớn. • Cánh khuấy tua bin: Dùng để khuấy chất lỏng có độ nhớt cao đến 5.10 5 cp, để điều chế huyền phù mịn, để hòa tan chất rắn nhanh hoặc để khuấy động các hạt rắn đã lắng cặn có nồng độ pha rắn đến 60%. • Cánh khuấy đặc biệt: Dùng trong trường hợp không thể dung được cánh khuấy mái chèo, chân vịt, tua bin. Thường dung để khuấy bùn nhão hoặc khuấy chất lỏng có độ nhớt rất cao. hình ảnh của các loại cánh khuấy GVHD:HỒ TẤN THÀNH 5 Khuấy chất lỏng Cánh khuấy mái chèo Cánh khuấy mái chèo, cánh khuấy chân vịt(chong chóng) )*+,1' GVHD:HỒ TẤN THÀNH 6 Khuấy chất lỏng )*+,'23 GVHD:HỒ TẤN THÀNH 7 Khuấy chất lỏng )*+,*45 )*+,675 89:;<!=>?!@A:98B!=8C8DE> GVHD:HỒ TẤN THÀNH 8 Khuấy chất lỏng F+*(': Một cách tổng quát, thiết bị khuấy gồm các bộ phận chủ yếu sau: thùng khuấy 1 hình trụ với đáy tròn hoặc nón phía trên đậy nắp 3 ghép với than bằng bích 2 (H3.1). Theo đường tâm của thùng lắp trục khuấy 10 với cánh khuấy 11 trục khuấy xuyên qua nắp và được bịt kín bằng hộp đệm 4 truyền chuyển động cho trục khuấy từ động cơ 7 qua hộp giảm tốc độ 6 để tạo tốc độ thích hợp cho cánh khuấy. tháo và lắp trục khuấy thông qua khớp nối 5. Thùng khuấy được gắn tai đỡ 12, nhờ bulong lắp vào chân đỡ 13. Thực hiện nhập nguyên liệu qua các cửa 8 trên lắp thiết bị cần tháo sản phẩm qua đường 4 dưới đáy trên lắp và thân thiết bị có khi người ta bố trí cửa sửa chữa và cửa quan sát .Trên thực tế thiết bị khuấy được tthiết kế và chế tạo rất đa dạng về kiểu và hình dáng tùy thuộc vào mục đích sử dụng. GVHD:HỒ TẤN THÀNH 9 Khuấy chất lỏng ;G/H: Trên (H3.2a) thiết bị khuấy dạng tháp, thiết bị loại này với trục dài 3 được lắp nhiều tầng cách khuấy 4. trong cột tháp 1 được bố trí nhiều tấm chặn 2 thành côn. Các bề mặt cản 5, 6 tạo cường độ khuấy mạnh hơn, đồng thời với các vòng chắn đồng tâm 7. Trên bố trí nhiều tấm chặn 2 thành côn. Các bề mặt cản 5, 6 tạo cường GVHD:HỒ TẤN THÀNH 10 [...]... Không thể dùng cánh khuấy này để khuấy chất lỏng có độ nhớt cao hoặc khuấy chất lỏng trong đó có các hạt rắn có khối lượng riêng lớn Ưu điểm: cường độ khuấy lớn, năng lượng tiêu hao nhỏ kể cả khi số vòng quay lớn, giá thành hạ Nhược điểm: khi khuấy chất lỏng độ nhớt cao thì hiệu suất thấp, thể tích chất lỏng được khuấy mãnh liệt bị hạn chế c Cánh khuấy tuabin: dùng để khuấy chất lỏng có độ nhớt cao... thuộc điều kiện khuấy trộn và chiều sâu mực chất lỏng khuấy Đường kính cánh khuấy chong chóng vào khoảng 0.25 - 0.3 đường kính thiết bị Chong chóng 3 cánh GVHD:HỒ TẤN THÀNH 18 Khuấy chất lỏng Để tăng sự khuấy trộn người ta làm thêm bộ phận hưởng chất lỏng, bộ phận này có thể là ống hình trụ hay hình nón cụt, trong đó đặt cánh khuấy Ngoài ra nếu thiết bị khuấy lớn người ta có thể đặt cánh khuấy lệch tâm... tua bin hở; cánh khuấy vít… - Nhóm cánh khuấy tốc độ chậm gồm: mỏ neo ; cánh khuấy khùg ; cánh khuấy vít ; cánh khuấy băng và cánh khuấy băng có cào Về kết cấu ,cánh khuấy có 2 bộ phận chính : moay –ơ ;giữa có lỗ và rảnh then để lắp vào trục ,các cánh dính vào moay- ơ GVHD:HỒ TẤN THÀNH 15 Khuấy chất lỏng Mỗi loại cánh khuấy khi làm việc tạo dòng chuyển động cho chất lỏng quanh cánh khuấy theo phương... ưu và nhược điểm của các loại cánh khuấy đặc trưng: a Cánh khuấy mái chèo: để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt nhỏ Thường dùng để hòa tan chất rắn, có khối lượng riệng không lớn lắm Ưu điểm: cấu tạo đơn giản dễ gia công, thích hợp với chất lỏng có độ nhớt nhỏ Nhược điểm: hiệu suất khuấy thấp đối với chất lỏng nhớt, không thích hợp với các chất lỏng dễ phân lớp b Cánh khuấy chân vịt (chong chóng): dùng... THÀNH 20 Khuấy chất lỏng d Cánh khuấy đặc biệt – thùng khuấy Thùng khuấy gồm có một thùng có cánh khuấy, trông giống như lồng sóc Loại này dung để tạo huyền phù, nhũ tương hoặc để tăng phản ứng hóa học giữa khí và lỏng Thường thùng khuấy sử dụng trong trường hợp tỉ lệ đường kính của thùng khuấy và của thiết bị từ - và tỉ lệ chiều cao mực chất lỏng với đường kính thùng khuấy không nhỏ hơn 10 e Khuấy bằng... quay thích hợp cho khuấy trộn Nếu tăng số vòng quay đó thì năng lượng tiêu hao sẽ tăng lên Để tăng sự khuấy trộn chất lỏng, thường người ta dung cánh khuấy mái chèo hình khung Loại mái chèo này có phần đáy cong tương ứng với bán kính cong của đáy thiết bị Đôi khi người ta gắn vào thành thiết bị các tấm ngăn để làm tăng sự xáo trộn chất lỏng GVHD:HỒ TẤN THÀNH 17 Khuấy chất lỏng Loại cánh khuấy mái chèo... thì chất lỏng sẽ chuyển động vòng tròn trên mặt phẳng nằm ngang trùng với mặt phẳng của cánh khuấy, và không có sự khuấy trộn chất lỏng ở các lớp khác Khi khuấy trộn mạnh sẽ xuất hiện dòng chuyển động phụ, khi đó chất lỏng chuyển động xoáy Dòng chuyển động phụ này xuất hiện do lực ly tâm gây nên làm cho chất lỏng văng từ tâm của thiết bị ra ngoài thành, đồng thời áp suất ở tâm sẽ giảm xuống và hút chất. .. với chất lỏng có độ nhớt bé Nhược điểm: Khuấy không đều , hiệu suất khuấy thấp đối với chất lỏng nhớt, không thích hợp với chất lỏng dễ phân lớp b Cánh khuấy loại chân vịt (chong chóng) Để tăng sự tuần hoàn chất lỏng người ta thường dùng cánh khuấy loại chân vịt (chong chóng) Cấu tạo: Loại này thường gồm ba cánh, mỗi cánh uốn cong một góc α, góc này thay đổi dần từ 0o ở trục đến 90o ở cuối cánh Cánh khuấy. .. THÀNH 29 Khuấy chất lỏng NM = NP K+ξM ,W ξM 6 Các thông số đặc trưng cơ bản khác: - Các đại lượng hình học - Bán kính hoạt động: Rhd = a.0,15 747.N ;m 0,0021µ - Hiệu suất khuấy:  Vr ρ r η= 100 ;% Hiệu suất khuấy: V.ρ + Vr ρ r v2 F = ξ A.ρ h ; N 2 - Lực ma sát ngoại Lực ma sát ngoại: - Chuẩn số Reynold khuấy: ρ h n.d k2 n.d k2 Re k = = µ υ - Thông số động học Thể hiện qua vận tốc quay cánh khuấy; (v/s)... Đôi khi hóa chất tiết kiệm một năm bằng giá trị đầu tư vài cái máy, chưa tính tới sản phẩm chất lượng được ưa chuộng nhờ trộn bằng máy, đem lại nhiều hợp đồng giá trị kinh tế hơn, cạnh tranh với các đối thủ GVHD:HỒ TẤN THÀNH 33 Khuấy chất lỏng 2 Về nhược điểm: - Giá thành đầu tư cao Khuấy là quá trình tạo sự chuyển động của khối chất lỏng trong thiết bị nhờ các cánh khuấy Về kết cấu cánh khuấy có nhiều . nhằm: (1) Trộn lẫn hoàn toàn chất này với chất khác. (2) Khuấy trộn duy trì các chất rắn lơ lửng ở trạng thái lơ lửng. (3) Khuấy trộn các giọt chất lỏng ở trạng thái lơ lửng. (4) Trộn lẫn các chất lỏng. (5). gian khuấy trộn. - Công suất khuấy. - Số vòng quay của cánh khuấy. GVHD:HỒ TẤN THÀNH 4 Khuấy chất lỏng - Độ lớn của bề mặt truyền nhiệt. #$%&'()*+, /0 • Cánh khuấy. Không thể dung cánh khuấy chân vịt để khuấy chất lỏng có độ nhớt cao hoặc khuấy chất lỏng trong đó có các hạt rắn có khối lượng riêng lớn. • Cánh khuấy tua bin: Dùng để khuấy chất lỏng có độ nhớt