8.2.2. Методика розрахунку мішалок з механічними перемішуючими пристроями

8.2.2.1. Конструкції перемішуючих пристроїв

Механічні перемішуючі пристрої в більшості випадків є обертового типу й включають робочий орган (мішалку), привід і вал, що передає обертання від приводу до мішалки. Поряд з ними існують віброперемішуючі пристрої зі зворотно-поступальним рухом робочого органу.

При роботі перемішуючих пристроїв середовище приводиться в рух, що й призводить до перемішування. Характер руху середовища залежить від конструкції перемішуючого пристрою, а також від конструкції апарату, в якому відбувається процес.

Для вертикальних апаратів з обертовими механічними перемішувальними пристроями розроблено ДЕРЖСТАНДАРТ 20680-75. Він поширюється на апарати об’ємом від 0,01 до 100 м³, що призначені для проведення різних фізико-хімічних процесів у рідких середовищах з динамічною в'язкістю не більше 500 Па·с та густиною до 2000 кг/м³ при температурі робочого середовища -40...+350 °С і умовному тиску не менше 0,67 Па і не більше 6,4 МПа.

Типи перемішуючих пристроїв і їх параметри (за ДСТУ 20680-75) наведені на рис.8.2.1. і табл.8.2.1.

Мішалки повинні бути закріплені на вертикальному валу апарата. Допускається установка на одному валу двох і більш мішалок.

Відповідно до стандарту, апарати виготовляються десяти типів:

0(1) — з еліптичним днищем та кришкою;

2(3) — з конічним відбортованим днищем (кут при вершині конуса 90°) і еліптичною кришкою;

4(5) — з еліптичним днищем і плоскою кришкою;

6(7) — с конічним невідбортованим днищем (кут при вершині конуса 120°) і плоскою кришкою;

8(9) — з плоским днищем і плоскою кришкою.

Апарати типів 0, 2, 4, 6, 8 мають окрему з’ємну кришку, а типів 1, 3, 5, 7, 9 — нероз'ємний корпус.

Рис.8.2.1. Типи перемішуючих пристроїв.

Приводи мішалок варто встановлювати на кришці апарату, але допускається установка й на окремій металоконструкції або на днище. Усередині апарата можуть розташовуватися відбивні перегородки, змійовики, барботери.

Таблиця 8.2.1

№	Тип мішалки	Діаметр мішалки d, мм	Г/D
01.	Трилопатева (з кутом нахилу лопаті 24°)	80, 100, 125, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800,2000, 2240, 2500	2 — 6
02.	Гвинтова (пропелерна)	80, 100, 125, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500	2 — 6
03.	Турбінна відкрита	80, 100, 125, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500	2 — 6
04.	Турбінна закрита	80, 100, 125, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500	2 — 6
05.	Шестилопатева	80, 100, 125, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500	2 — 6
06.	Кліточна	80, 100, 125, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500	2 — 6
07.	Лопатева	80, 100, 125, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500	1,4 — 4
08.	Шнекова	80, 100, 125, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 2240, 2500, 2800. 3150, 3550	1,8 — 5
09.	Якірна	80, 100, 125, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800	1,05 — 1,3
10.	Рамна	200, 220, 250, 280, 300, 320, 360, 400, 450, 500, 530, 560, 600, 630, 710, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1060, 1120, 1180, 1250, 1320, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2120, 2240, 2360, 2500, 2650, 2800, 3000, 3150, 3350, 3550, 3750, 4000, 4250, 4500, 4750	1,04 — 1,3
11.	Стрічкова	200, 300, 360, 450, 560, 630, 750, 850, 950, 1120, 1320, 1500, 1700, 1900, 2120, 2240, 2500, 2650, 2800, 3000, 3150, 3350, 3550, 3750, 4000, 4250, 4500, 4750	1,04 — 1,1
12.	Стрічкова зі скребками	560, 630, 750, 850, 950, 1120, 1320, 1500, 1700, 1900, 2120, 2240, 2500, 2650, 2800, 3000, 3150, 3350

Для ущільнення обертових валів застосовують гідрозатвори, манжетні, сальникові, торцеві ущільнення, а також їх комбінації. Співвідношення між діаметром апарата та його висотою при різних об'ємах стандартизовані; при цьому діаметр апарату D повинен відповідати ряду, мм: 250, 300, 350, 400, 500,

600, 700, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200, 2400, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600, 4000, 4500, 5000.

Основні конструктивні розміри мішалок визначені ГОСТ 26-01-1245-75 і представлені в табл.8.2.2. Крім стандартних, існують спеціальні конструкції мішалок (наприклад, дискові вібраційні). У ряді випадків мішалки одночасно виконують функції теплообмінних, фільтруючих пристроїв і т.п.

Таблиця 8.2.2.

dм, мм	b, мм			Н, мм		H1, мм			d, мм		S, мм
	Типи мішалок
	01-05	06	10	06	10	10	01, 05	03, 04, 06	07	10	01-05	06	07	10
80	16	12	-	120	-	-	18	18	-	-	3	4	-	-
100	20	15	-	150	-	-	18	18	-	-	3	4	-	-
125	25	18	-	180	-	-	18	18	18	-	3	4	3	-
160	32	24	-	240	-	-	18	18	18	-	3	4	4	-
180	36	28	-	270	-	-	25	25	18	-	4	6	4	-
200	40	30	20	300	140	63	25	25	18	18	4	6	4	6
220	44	34	20	330	160	80	25	25	25	18	4	6	6	6
250	50	38	20	380	220	120	45	45	25	18	4	6	6	6
280	56	42	20	420	250	120	45	45	25	25	4	6	6	6
320	64	48	25	480	280	120	45	45	25	25	4	6	6	6
360	72	54	25	540	300	120	45	45	25	25	6	6	8	6
400	80	60	36	600	360	120	45	45	25	25	6	6	8	8
450	90	68	36	680	400	160	45	45	32	25	6	6	8	8
500	100	75	36	750	450	160	45	60	32	25	6	6	8	8
560	112	84	45	840	500	200	45	60	32	25	8	8	10	8
630	126	95	45	950	600	250	60	60	32	25	8	8	10	8
710	142	105	50	1050	630	320	60	80	45	32	8	8	10	8
800	160	120	60	1200	800	320	60	80	45	32	8	8	10	8
900	180	135	60	1350	900	360	60	80	45	45	10	8	12	10
1000	200	150	80	1500	1000	360	80	90	45	45	10	8	12	10
1120	224	170	80	1700	1060	400	80	90	60	45	10	8	12	10
1250	250	190	100	1900	1250	480	80	100	60	45	12	8	12	12
1320	264	-	100	-	1250	500	90	100	-	60	12	-	-	12
1400	280	-	100	-	1250	550	90	100	80	60	12	-	14	12

*позначення символів див. рис.8.2.1.