Аппараты с перемешивающими устройствами, реакторы с мешалками

Аппараты с перемешивающим устройством (аппараты с мешалкой) от ООО «Химмаш-Импульс»

Аппарат с перемешивающим устройством (аппарат с мешалкой) — это вертикальный или горизонтальный ёмкостной резервуар, оснащённый вращающимся перемешивающим элементом. Основная задача — создание однородной массы путём механического воздействия на перемешиваемую среду.

В химической промышленности такое оборудование называют также реактором с мешалкой, ёмкостью с перемешивающим устройством или смесительным аппаратом.

Конструкция

Некоторые элементы конструкции аппарата с перемешивающим устройством:

• Корпус — цилиндрическая ёмкость с эллиптическим, коническим или плоским днищем. Может быть цельносварным или разъёмным, во втором случае аппарат комплектуется съёмной крышкой.
• Перемешивающее устройство — вал с закреплёнными лопастями различной конструкции, создающий циркуляцию жидкости.
• Привод — электродвигатель с редуктором, обеспечивающий частоту вращения от 8 до 1500 оборотов в минуту в зависимости от типа мешалки.
• Уплотнение вала — сальниковое или торцевое, предотвращающее утечку среды и попадание воздуха в зону реакции.

Для интенсификации процесса внутри аппарата устанавливают отражательные перегородки, разрушающие вихревое движение и предотвращающие образование воронки на поверхности жидкости. Аппараты с мешалкой работают в периодическом или непрерывном режиме.

• При периодической работе загрузка компонентов, перемешивание и выгрузка происходят последовательно.
• Непрерывный режим предполагает постоянную подачу исходных материалов и отвод готовой продукции, что типично для крупнотоннажных производств.

Классификация

Типы аппаратов с перемешивающими устройствами:

• с эллиптическим днищем и эллиптической отъёмной крышкой;
• цельносварные с эллиптическим днищем и крышкой;
• с коническим днищем, углом при вершине конуса 90°, и эллиптической отъёмной крышкой;
• цельносварные с коническим днищем, углом при вершине конуса 90°, и эллиптической крышкой;
• с эллиптическим днищем и плоской отъёмной крышкой;
• цельносварные с эллиптическим днищем и плоской крышкой;
• с коническим днищем, углом при вершине конуса 120°, и плоской отъёмной крышкой;
• цельносварные с коническим днищем, углом при вершине конуса 120°, и плоской крышкой;
• с плоским днищем и плоской отъёмной крышкой;
• цельносварные с плоским днищем и крышкой.

Виды перемешивающих устройств

Классификация перемешивающих устройств основана на конструкции рабочего органа, скорости вращения и области применения. Некоторые типы мешалок:

• Лопастные — простейшая конструкция из двух плоских лопастей, закреплённых на валу перпендикулярно или под углом к плоскости вращения. Применяются для перемешивания маловязких жидкостей, приготовления эмульсий.
• Пропеллерные — имеют крыловидные лопасти, установленные под углом к плоскости вращения, что обеспечивает создание осевых потоков жидкости. Эффективны для низковязких сред при турбулентном режиме.
• Турбинные — работают по принципу центробежного насоса, создавая радиальные потоки большой мощности. Различают открытые турбинные мешалки с прямыми лопастями и закрытые с направляющим диском.
• Якорные и рамные — якорные мешалки — тихоходные устройства, диаметр которых практически равен диаметру аппарата, рамные — имеют дополнительные поперечные элементы, повышающие эффективность перемешивания.

Применение

Аппараты с перемешивающими устройствами используются в различных отраслях промышленности:

• Химическая промышленность — для реакций, требующих равномерного распределения реагентов.
• Пищевая промышленность — для смешивания ингредиентов в производстве напитков, соусов, теста и других продуктов.
• Фармацевтика — для создания однородных смесей активных веществ и вспомогательных компонентов.
• Нефтехимия — для обработки и смешивания различных нефтепродуктов.

Нормативные требования

Для аппаратов с перемешивающими устройствами действует ГОСТ 20680-2002 — межгосударственный стандарт, который устанавливает общие технические условия для стальных аппаратов объёмом от 0,01 до 100 м³ с механическими мешалками. Стандарт определяет основные требования к изготовлению, методам контроля и поставке аппаратов.

Размеры

Номинальный объём и размеры корпусов аппаратов должны соответствовать указанным в ГОСТ 20680-2002.

В технически обоснованных случаях допускается применение корпусов с размерами, не указанными в ГОСТ 20680-2002.