khuấy trộn chất lỏng bằng cơ khí

khuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộnkhuấy trộn

CHÀO MỪNG THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM 6

CHƯƠNG 6: KHUẤY TRỘN CHẤT LỎNG

A KHUẤY TRỘN CHẤT LỎNG BẰNG CƠ KHÍ

B KHUẤY TRỘN CHẤT LỎNG BẰNG KHÍ NÉN

A KHUẤY TRỘN CHẤT LỎNG BẰNG CƠ KHÍ

I ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI QUÁT

1 Định nghĩa

- Khuấy trộn chất lỏng bằng cơ khí có nghĩa quá trình khuấy

trộn được thực hiện nhờ cánh khuấy để trộn đều các loại chất lỏng vào nhau với cường độ và công suất thùy theo người sử dụng từ đó là tăng năng suất của quá trình khuấy tiết kiệm thời gian của quá trình trộn

- Máy trộn cơ khí là loại thiết bị cánh quạt hoặc chèo Hơn một

bộ cánh quạt và cánh chèo có thể được cung cấp trên 1 trục

- Máy trộn cơ khí thường được xây dựng với 1 trục thẳng đứng điều khiển bởi 1 bộ giảm tốc độ và động cơ điện

- Thực hiện quá trình nhiệt: cô đặc, đun nóng, làm nguội

- Việc khuấy trộn trở nên đa dạng với nhiều dung dịch

khuấy khác nhau, và tùy loại độ nhớt, thể tích cần khuấy, hình dạng thùng mà ta có những phương pháp khuấy khac nhau

3 Đặc điểm hoạt động

- Khuấy trộn cơ khí dùng năng lượng của cánh khuấy

chuyển động trong nước tạo ra sự xáo trộn của dòng

chảy Năng lượng của cánh khuấy phụ thuộc đường kính bản cánh và tốc độ chuyển động của cánh

- Khuấy trộn nhằm tăng khả năng phân tán lượng hóa chất được đưa vào nguồn nước cần xử lí

- Đặc điểm của phương pháp khuấy trộn cơ khí là:

+ Động cơ khuấy có công suất P= 0,2 – 11 KW

+ Năng lượng của cánh khuấy tạo ra dòng chảy rối Cánh khuấy được tạo ra theo nhiều kiểu khác nhau tùy

thuộc vào mục đích khuấy trộn

4.Ứng dụng

- Là bộ phận trong trạm xử lý nước thải

- Chúng ngăn cản sự kết tủa của các chất kết tủa trong bể điều hòa

- Sử dụng trong quá trình sinh hóa tại các nhà máy sử lý nước thải

- Ngoài ra chúng còn được sử dụng trong công nghiệp, nông nghiệp và

hệ thống sử lý rác thải

- Làm chất lỏng chuyển động, làm đồng nhất hóa các thành phần trong chất lỏng, ngăn cản quá trình lắng, làm cho chất lỏng chuyển động theo hướng mong muốn và khắc phục lực cản của dòng chảy trong những buồng ngăn hở mương nước

- Làm tăng hiệu quả quá trình vật lý và hóa học diễn ra trong chất lỏng, đặc biệt với chất rắn và khí

II CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

2 Các kiểu cánh khuấy trộn chính

2.1 Cánh khuấy turbine

- Cánh khuấy turbine khi hoạt động thường tạo ra dòng

chảy lưỡng tâm là chuyển đường từ cánh khuấy vào tâm

Độ lớn của lực ly tâm phụ thuộc vào đường kính cánh

khuấy và số vòng quay của nó Loại này thường dùng để

khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt cao tới 80 Ns/m²

Hình 2: Cánh khuấy turbine và sơ đồ tạo tạo ra dòng chảy trong thiết bị khuấy

- Cấu tạo của cánh khuấy turbine

+ Bộ phận khuấy thường được cấu tạo bởi 1 hay nhiều

turbine quay trên trục thẳng đứng

+ Mỗi turbine thường có 4 đến 16 cánh

+ Tùy thuộc vào tính chất cuả hỗn hợp lỏng ( đọ nhớt) và mục đích khuấy trộn mà turbine ở dạng kín hay hở và cánh turbine có thể thẳng, nghiêng hay cong

- Loại turbine thẳng sẽ tạo dòng chảy tiếp tuyến và

hướng tâm

- Loại turbine cánh nghiêng sẽ tạo dòng chảy hướng tâm và hướng trục

- Loại turbine cánh cong sẽ tạo dòng chảy tiếp tuyến và

hướng tâm khi khuấy trộn

- Đặc điểm kĩ thuật:

+ Cánh khuấy tuabin 4 cánh, góc nghiêng 45 độ

+ Tốc độ khuấy chậm,kiểu trục khuấy đồng trục động cơ + Tốc độ khuấy: 100-200rpm

- Ƣu điểm

+ Bộ phận cánh khuấy turbine tạo ra lực ly tâm nên làm tang khả năng va đập giữa nguyên liệu và máy khuấy nên các thành phần hỗn hợp dễ di chuyển vòa nhau hơn

+ Trộn đƣợc chất lỏng có độ nhớt cao

- Nhƣợc điểm:

+ Đòi hỏi động cơ có công suất lớn

2.2 Cánh khuấy chân vịt

- Tạo ra dòng chảy hướng trục bao gồm cả chuyển động

đi vào và đi ra khỏi cánh khuấy đều song song với trục quay

Hình 4: Sơ đồ tạo ra dòng chảy trong thiết bị khuấy chân vịt và các loại cánh khuấy chân vịt

Hình 6: Trường hợp bể khuấy trộn dung nhiều tầng chân vịt

- Ưu điểm: bộ phận khuấy chân vịt có thể tạo ra dòng

chảy hướng trục lớn nên có thể rút ngắn được thời gian khuấy trộn

Hình 6: Một số loại cánh khuấy thực tế

2.3 Cánh khuấy mái chèo

- Dùng để hòa tan chất rắn có khối lƣợng không lớn, việc khuấy trộn tạo

ra thủy động lực cao Tốc độ khuấy chậm, bề mặt cánh khuấy lớn hơn,

sử dụng phổ biến trong bể tạo bông

Hình 7: Một số loại cánh khuấy mái chèo

- Đặc điểm kỹ thuật:

+ Số lượng cánh khuấy: 2,3,4 cánh

+ Khuấy cho bể keo tụ

+ Trục khuấy liên kết trục động cơ bằng ống nối đồng trục + Đường kính cánh khuấy :800-1200mm

+ Tốc độ 20-100vong/phút

2.3 Bộ phận khuấy cánh

- Cấu tạo: Bộ phận khuấy có các dạng: tấm, khung, dạng răng lƣợc đƣợc lắp trên trục thẳng đứng hoặc nằm ngang

Hình 8: Bộ phận khuấy cánh

- Ưu điểm:

+ Thường tạo ra dòng chảy tiếp tuyến, tạo ra sự khuấy đều cho hỗn hợp

- Nhược điểm:

+ Sự khuấy trộn chất lỏng chỉ phát sinh theo đường

viền của cánh khuấy do xoáy, còn theo chiều dọc trục

và hướng tâm là không đáng kể, lực cản cánh khuấy lớn

vì vậy năng suất thấp

- Ứng dụng:

+ Dùng để khuấy hỗn hợp chất lỏng có độ nhớt thấp và dung tích bể chứa không hớn lắm

2.4: Cánh khuấy dạng mỏ neo

với hình dạng của thùng chứa Cánh khuấy mỏ neo có nhiều dạng

khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm và tính chất của chất lỏng trong

thùng chứa nó Thông thường chất liệu đúc cánh khuấy bằng gang phủ men sứ hay chất bảo vệ khác để tránh ăn mòn kim loại trong môi

trường hoạt tính, đôi khi chúng được chế tạo bằng gốm hay vật liệu

cao phân tử

Hình 9: Các loại cánh khuấy mỏ neo

3 Các loại máy khuấy trộn cơ khí thông dụng

3.1 Máy khuấy trộn cơ khí dạng chìm

Hình 10: Một số hình ảnh máy trộn cơ khí dạng chìm

- Ưu điểm: thiết kế đơn giản, gọn gàng,dễ lắp đặt, máy này không

bị hạn chế về vị trí và hướng lắp đặt Hiệu suất vận hành cao và hiệu quả cao giúp giảm đáng kể chi phí vận hành

cao

+ Dùng để khuấy các hạt lắng , trộn chất lỏng và phá vỡ sự phân tầng

+ Sử dụng cho các dự án cấp nước, sử lý nước thải dân dụng và công nghiệp

- Ứng dụng:

3.2 Máy khuấy trộn cơ khí kết hợp

- Là loại máy khuấy kết hợp với 1 loai máy khác với mục đích

làm tăng hiệu quả công việc, tiết kiệm diện tích cũng như làm

giảm chi phí đầu tư cho công trình

cấp khí cho hồ sinh học, bể cân bằng,

làm giàu oxy cho nước do thiết bị có

khả năng làm tăng điều kiện tiếp xúc

giữa 2 pha nước và khí

Hình 11: Máy khuấy trộn cấp khí

bề mặt kết hợp khuấy trộn

4 So sánh với khuấy trộn bằng khí nén

- Ƣu điểm:

+ Thời gian thi công nhanh, dễ bảo trì, khuấy trộn bằng khí nén tuy

có chi phí đầu tƣ thấp hơn nhƣng ngƣợc lại thi công lâu và khó bảo trì, bảo dƣỡng