Причины снижения мощности промышленных смесителей

Практически любой технологический процесс, использующий приводные двигатели, сопровождается потерями мощности. Чем больше эта величина, тем хуже, поскольку полезной работы при этом выполняется также меньше. На практике потери стараются уменьшать по максимум, принимая различные превентивные меры. Для того, чтобы уменьшить потерю мощности промышленного смесителя, нужно для начала знать, какие явления к этому приводят. Рассмотрим их немного детальнее.

Гистерезис. Когда имеет место равновесие, мощность, потребляемая смесителем, во многом зависит от природы перемешиваемых жидкостей, конструкции системы и скорости вращения.

Существование явления гистерезиса было подтверждено экспериментами в цилиндрическом аппарате с четырьмя вертикальными перегородками  и турбинным смесителем.

Если вращающуюся турбину переместить вверх относительно дна аппарата, то возникнут метастабильные осевые линии тока. При подъеме мешалки выше определенного уровня осевые линии переходили в радиальные.

Далее турбину опускали. Сначала наблюдалось сохранение мощности, но при приближении к дну затрачиваемая на смешивание мощность падала.

Стоит отметить, что эффект гистерезиса имеет малое значение, поскольку на практике высота расположения турбины в ходе процесса меняется редко. Но существует возможность низкой установки рабочего органа смесителя, что приводит к понижению мощности и, соответственно, степени перемешивания. Поэтому необходимо увеличить скорость вращения рабочего колеса.

Гистерезис может быть и другого происхождения. Он наблюдается при изменении уровня жидкости в определенных пределах и фиксированной высоте расположения рабочего органа турбины.  С повышением уровня смешиваемых веществ потребляемая смесителем мощность падает. Если уровень жидкостей упадет до прежнего уровня, то мощность не изменится. На практике для ее восстановления проводят несколько циклов понижения/повышения уровня потенциальной смеси.

Если перемешиваются достаточно вязкие жидкости, то снижение мощности компенсируется быстрее, чем при работе с маловязкими веществами. Также начальную мощность можно восстановить после остановки и повторного запуска смесителя, но это не всегда возможно сделать в ходе технологического процесса.

Барботаж газа. Существуют процессы, при которых происходит контакт газа с жидкостью. При этом снижается не только плотность перемешиваемой массы, но и потребляемая смесителем мощность.

Чем меньше размер турбины, выбранной для передачи определенного количества энергии жидкости в отсутствие газа, темь меньшее снижение мощности будет наблюдаться при введении газа  систему.