ในฐานะผู้ให้บริการเครื่องผสมรถถังใต้ดินฉันมีส่วนร่วมอย่างลึกซึ้งในการทำความเข้าใจความซับซ้อนของปัจจัยที่แตกต่างกันส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการผสมของอุปกรณ์สำคัญเหล่านี้ ปัจจัยหนึ่งที่มักจะไม่ได้รับความสนใจมากเท่าที่ควรจะเป็นความขรุขระของผนังของถังที่เครื่องผสมถังใต้น้ำทำงาน ในบล็อกนี้ฉันจะสำรวจผลกระทบของความขรุขระของผนังถังต่อกระบวนการผสมและวิธีที่จะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องผสมถังใต้น้ำ
ทำความเข้าใจกับเครื่องผสมถังใต้น้ำ
เครื่องผสมถังใต้น้ำได้รับการออกแบบให้จมอยู่ใต้น้ำในของเหลวภายในถังไม่ว่าจะใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมการบำบัดน้ำเสียหรือการใช้งานอื่น ๆ พวกเขาทำงานโดยการสร้างรูปแบบการไหลภายในถังซึ่งช่วยผสมผสานสารต่าง ๆ รักษาของแข็งในการระงับหรือส่งเสริมปฏิกิริยาทางเคมี ประสิทธิภาพของเครื่องผสมถังใต้น้ำขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการรวมถึงการออกแบบพลังงานและลักษณะของของเหลวและถังที่ทำงาน
บทบาทของความขรุขระผนังถัง
ความขรุขระของผนังของถังสามารถมีผลต่อกระบวนการผสมอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเครื่องผสมถังใต้น้ำทำงานอยู่มันจะสร้างการไหลของของเหลวภายในถัง การไหลนี้มีปฏิสัมพันธ์กับผนังถังและความขรุขระของผนังเหล่านี้สามารถเพิ่มหรือขัดขวางกระบวนการผสม
การสร้างความปั่นป่วน
หนึ่งในผลกระทบหลักของความขรุขระของผนังถังคือการสร้างความปั่นป่วน ผนังที่ขรุขระสามารถขัดขวางการไหลของของเหลวที่เรียบเนียนที่สร้างขึ้นโดยเครื่องผสมทำให้เกิดเอ็ดดี้และกระแสน้ำวน ภูมิภาคที่ปั่นป่วนเหล่านี้สามารถช่วยทำลายกลุ่มอนุภาคขนาดใหญ่หรือส่งเสริมการผสมเฟสของเหลวที่แตกต่างกันได้ดีขึ้น ในบางกรณีความปั่นป่วนที่เพิ่มขึ้นสามารถนำไปสู่การผสมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากช่วยให้การกระจายตัวของสารที่ดีขึ้นทั่วทั้งถัง
ตัวอย่างเช่นในโรงบำบัดน้ำเสียซึ่งเป้าหมายคือการผสมสารเคมีกับน้ำเสียเพื่อส่งเสริมการตกตะกอนและการตกตะกอนระดับความปั่นป่วนในระดับหนึ่งจะเป็นประโยชน์ ผนังขรุขระของถังสามารถสร้างความปั่นป่วนที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ามิกซ์กระจายการตกตะกอนอย่างมีประสิทธิภาพไปทั่วน้ำเสียซึ่งนำไปสู่การรวมตัวของอนุภาคที่ดีขึ้นและการบำบัดที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในที่สุด
ความต้านทานการไหล
ในทางกลับกันความขรุขระของผนังที่มากเกินไปสามารถเพิ่มความต้านทานการไหล เมื่อของเหลวไหลไปตามผนังขรุขระมันจะประสบกับแรงเสียดทานมากขึ้นซึ่งสามารถชะลอการไหลของการไหลโดยรวมภายในถัง นี่อาจเป็นปัญหาเนื่องจากอาจลดประสิทธิภาพของเครื่องผสมถังใต้น้ำ หากการไหลช้าเกินไปมิกเซอร์อาจไม่สามารถสร้างรูปแบบการไหลเวียนที่ต้องการได้และบางพื้นที่ของถังอาจมีการผสมที่ไม่ดี
ในกระบวนการอุตสาหกรรมที่จำเป็นต้องมีการผสมอย่างแม่นยำเช่นในการผลิตยาหรือผลิตภัณฑ์อาหารความต้านทานการไหลสูงเนื่องจากผนังถังหยาบสามารถนำไปสู่คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ไม่สอดคล้องกัน เครื่องผสมอาจดิ้นรนเพื่อรักษาอัตราการไหลที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการผสมอย่างสม่ำเสมอส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
เอฟเฟกต์เลเยอร์ขอบเขต
ความขรุขระของผนังยังส่งผลกระทบต่อชั้นขอบเขตของของเหลวใกล้กับผนังถัง ชั้นขอบเขตเป็นชั้นบาง ๆ ของของเหลวที่ยึดติดกับผนังและมีลักษณะการไหลที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับส่วนใหญ่ของของเหลว ผนังที่ขรุขระสามารถขัดขวางการพัฒนาตามปกติของชั้นขอบเขตทำให้มันหนาขึ้นหรือปั่นป่วนมากขึ้น
ชั้นขอบเขตที่หนาขึ้นสามารถทำหน้าที่เป็นอุปสรรคลดการถ่ายโอนโมเมนตัมจากมิกเซอร์ไปยังของเหลวใกล้ผนัง สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ภูมิภาคที่นิ่งภายในถังซึ่งของเหลวไม่ผสมอย่างมีประสิทธิภาพ ในทางตรงกันข้ามชั้นขอบเขตที่ปั่นป่วนมากขึ้นสามารถเพิ่มกระบวนการผสมโดยการส่งเสริมการมีปฏิสัมพันธ์ที่ดีขึ้นระหว่างของเหลวจำนวนมากและของเหลวที่อยู่ใกล้กับผนัง
ข้อควรพิจารณาสำหรับการออกแบบรถถัง
เมื่อออกแบบถังสำหรับใช้กับเครื่องผสมถังใต้น้ำสิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาระดับความขรุขระของผนังในระดับที่เหมาะสม มีความสมดุลที่จะเกิดขึ้นระหว่างการสร้างความปั่นป่วนเพียงพอที่จะเพิ่มการผสมและหลีกเลี่ยงการต้านทานการไหลมากเกินไป
พื้นผิวเสร็จสิ้น
พื้นผิวผิวของผนังถังมีบทบาทสำคัญ สำหรับการใช้งานที่มีความปั่นป่วนสูงเป็นประโยชน์เช่นในกระบวนการบำบัดน้ำเสียบางอย่างการตกแต่งพื้นผิวที่หยาบเล็กน้อยอาจเป็นประโยชน์ อย่างไรก็ตามสำหรับการใช้งานที่ความต้านทานการไหลต่ำเป็นสิ่งจำเป็นอาจเป็นที่ต้องการพื้นผิวที่เรียบเนียนขึ้น
ผู้ผลิตสามารถใช้เทคนิคที่แตกต่างกันเพื่อควบคุมพื้นผิวของผนังถัง ตัวอย่างเช่นการพ่นทรายสามารถใช้เพื่อสร้างพื้นผิวที่ขรุขระในขณะที่การขัดสามารถใช้เพื่อให้ได้ผิวที่ราบรื่น
เรขาคณิต
นอกจากความขรุขระของผนังแล้วเรขาคณิตของถังยังส่งผลต่อกระบวนการผสม รูปร่างและขนาดของถังสามารถมีอิทธิพลต่อรูปแบบการไหลที่สร้างขึ้นโดยเครื่องผสมและวิธีการโต้ตอบกับผนังถัง ตัวอย่างเช่นถังสี่เหลี่ยมอาจมีลักษณะการผสมที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับถังทรงกระบอก
การรวมเรขาคณิตของถังด้านขวาเข้ากับความขรุขระของผนังที่เหมาะสมสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องผสมถังใต้น้ำ ตัวอย่างเช่นในถังทรงกระบอกพื้นผิวผนังขรุขระเล็กน้อยสามารถเพิ่มการไหลของการหมุนวนที่สร้างขึ้นโดยเครื่องผสมซึ่งนำไปสู่การผสมที่ดีขึ้นตลอดทั้งถัง
ผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเครื่องผสมรถถังใต้ดิน
ความขรุขระของผนังของถังสามารถส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพของเครื่องผสมถังใต้น้ำ
การใช้พลังงาน
หากผนังถังหยาบเกินไปมิกเซอร์อาจจำเป็นต้องใช้พลังงานมากขึ้นเพื่อเอาชนะความต้านทานการไหลที่เพิ่มขึ้น สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ต้นทุนการดำเนินงานที่สูงขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ในทางตรงกันข้ามถังที่มีระดับความขรุขระของผนังที่เหมาะสมสามารถช่วยให้เครื่องผสมทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นลดการใช้พลังงาน
ประสิทธิภาพการผสม
ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ระดับความขรุขระของผนังด้านขวาสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผสม ด้วยการส่งเสริมความปั่นป่วนและการมีปฏิสัมพันธ์ที่ดีขึ้นระหว่างของเหลวและผนังถังเครื่องผสมสามารถผสมการผสมที่สม่ำเสมอมากขึ้นทั่วทั้งถัง สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ในกระบวนการอุตสาหกรรมหรือการบำบัดที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการใช้งานบำบัดน้ำเสีย
การสึกหรอของอุปกรณ์
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างการไหลของของเหลวและผนังถังหยาบยังสามารถส่งผลกระทบต่อการสึกหรอของเครื่องผสมถังใต้น้ำ ความปั่นป่วนหรือความต้านทานการไหลที่มากเกินไปสามารถทำให้เกิดความเครียดเพิ่มเติมกับส่วนประกอบของเครื่องผสมเช่นใบพัดและเพลา สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การสึกหรอก่อนวัยอันควรและต้องการการบำรุงรักษาบ่อยครั้งหรือเปลี่ยนชิ้นส่วน
กรณีศึกษา
ลองดูกรณีศึกษาสองสามข้อเพื่อแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของความขรุขระของผนังถังต่อการผสมของเครื่องผสมถังใต้น้ำ
บำบัดน้ำเสีย
ในโรงบำบัดน้ำเสียมีการเปรียบเทียบถังสองถังที่มีความขรุขระผนังที่แตกต่างกัน รถถังหนึ่งคันมีผนังเรียบในขณะที่อีกคันมีผนังขรุขระเล็กน้อย เครื่องผสมถัง submersible ประเภทเดียวกันใช้ในรถถังทั้งสอง
ในถังที่มีผนังเรียบมิกเซอร์สร้างรูปแบบการไหลที่ค่อนข้างราบรื่น แต่มีบางพื้นที่นิ่งใกล้กับผนัง การกระจายตัวของ flocculant ไม่สม่ำเสมอและกระบวนการตกตะกอนมีประสิทธิภาพน้อยกว่า
ในถังที่มีผนังขรุขระความปั่นป่วนที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การผสมของการตกตะกอนที่ดีขึ้นกับน้ำเสีย อนุภาครวมกันอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและกระบวนการตกตะกอนเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น อย่างไรก็ตามเครื่องผสมในถังที่มีกำแพงล้อมรอบนั้นใช้พลังงานมากขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากความต้านทานการไหลที่เพิ่มขึ้น
การผลิตสารเคมี
ในโรงงานผลิตสารเคมีมีการใช้เครื่องผสมถังใต้น้ำเพื่อผสมสารเคมีสองชนิดในถัง รถถังได้รับการออกแบบในขั้นต้นด้วยผนังที่ขรุขระมาก เครื่องผสมพยายามที่จะสร้างรูปแบบการไหลที่สอดคล้องกันและการผสมก็ไม่สม่ำเสมอ
หลังจากที่ผนังถังถูกขัดเงาให้เรียบเนียนความต้านทานการไหลลดลงและเครื่องผสมก็สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น การผสมมีความสม่ำเสมอมากขึ้นและคุณภาพของผลิตภัณฑ์เคมีขั้นสุดท้ายดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
บทสรุป
ความขรุขระของผนังของถังมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกระบวนการผสมของเครื่องผสมถังใต้น้ำ มันสามารถส่งผลกระทบต่อการสร้างความปั่นป่วนความต้านทานการไหลและเอฟเฟกต์เลเยอร์ขอบเขตซึ่งทั้งหมดนี้มีผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องผสม
เมื่อเลือกเครื่องผสมถังใต้น้ำสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะคุณจำเป็นต้องพิจารณาความขรุขระของผนังและเรขาคณิตของถัง โดยการหาสมดุลที่เหมาะสมเป็นไปได้ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผสมปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์และลดต้นทุนการดำเนินงาน
หากคุณต้องการเครื่องผสมถังใต้น้ำสำหรับใบสมัครของคุณไม่ว่าจะเป็นการบำบัดน้ำเสียกระบวนการอุตสาหกรรมหรือการใช้งานอื่น ๆ เราอยู่ที่นี่เพื่อช่วย ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถให้คำแนะนำที่ถูกต้องเกี่ยวกับการออกแบบรถถังและการเลือกมิกเซอร์เพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพการผสมที่ดีที่สุด ติดต่อเราเพื่อเริ่มการอภิปรายเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณและสำรวจว่าเครื่องผสมถังใต้น้ำของเราสามารถตอบสนองความต้องการของคุณได้อย่างไร
การอ้างอิง
- Incropera, FP, & Dewitt, DP (2002) พื้นฐานของความร้อนและการถ่ายโอนมวล John Wiley & Sons
- Bird, RB, Stewart, We, & Lightfoot, EN (2007) ปรากฏการณ์การขนส่ง John Wiley & Sons
- Tatterson, GB (1991) การผสมของเหลวและการกระจายตัวของก๊าซในถังปั่นป่วน McGraw - Hill
