قياس حجم الخلاطة الغاطسة

تلعب الخلاطات الغاطسة دورًا حاسمًا في التطبيقات الصناعية المختلفة، من معالجة مياه الصرف الصحي إلى معالجة الأغذية. يعد تحديد الحجم المناسب لهذه الخلاطات أمرًا ضروريًا لضمان الأداء والكفاءة الأمثل. سترشدك هذه المقالة خلال العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند تحديد حجم الخلاطة الغاطسة، بما في ذلك متطلبات التطبيق وحسابات الدفع والموضع واختيار الشركة المصنعة.

متطلبات التقديم

عند تحديد حجم الخلاطة الغاطسة، من الضروري أولاً فهم الاحتياجات المحددة لتطبيقك. يلعب نوع الوسائط التي يتم خلطها، ومستوى الخلط المطلوب، وموقع تركيب الخلاطة، أدوارًا مهمة في تحديد الحجم والتكوين المناسبين.

يعتبر نوع الوسائط وخصائصها من الاعتبارات الأساسية. تختلف المواد المختلفة في اللزوجة والكثافة وأحجام الجسيمات، مما يؤثر بشكل مباشر على عملية الخلط. على سبيل المثال، يتطلب خلط سائل منخفض اللزوجة مثل الماء طاقة أقل من خلط سائل عالي اللزوجة أو خليط يحتوي على جزيئات صلبة. تؤثر الجاذبية النوعية للوسائط أيضًا على قوة الخلاط المطلوبة وتصميم المكره.

يعد مدى الخلط المطلوب اعتبارًا محوريًا آخر، لأنه يؤثر بشكل كبير على جودة المنتج النهائي وتناسقه وأدائه. يضمن ضمان المستوى الصحيح من الخلط توزيع جميع المكونات بالتساوي، مما يسمح بتفاعلات كيميائية وخصائص فيزيائية مثالية، وفي النهاية، تلبية النتيجة المرجوة. قد تحتاج بعض التطبيقات إلى مزج لطيف فقط للحفاظ على التعليق، بينما قد تتطلب تطبيقات أخرى خلطًا قويًا لتحقيق التجانس أو منع الترسيب. تؤثر شدة الخلط بشكل مباشر على قوة الخلاط المطلوبة وسرعة المكره.

يعد موقع تركيب الخلاط الغاطس داخل الخزان أو الوعاء مهمًا بنفس القدر. يمكن لعوامل مثل هندسة الخزان ونقاط التركيب المتاحة والعوائق المحتملة أن تؤثر على أداء الخلاط وكفاءته. يضمن الوضع المناسب أنماط التدفق المثالية ويمنع المناطق الميتة حيث قد يكون الخلط غير كافٍ.

الدفع - مؤشر الأداء الرئيسي

الدفع هو مؤشر أداء رئيسي للخلاطات الغاطسة، ويمثل القوة التي تخلق تدفقًا كبيرًا في الوسائط المختلطة. تعترف المنظمة الدولية للمعايير (ISO) بأهمية الدفع في أداء الخلاط من خلال معيار ISO 21630.

لتقدير الدفع المطلوب لتطبيقك، تحتاج إلى مراعاة أبعاد الخزان وإجهاد القص المطلوب. على سبيل المثال، في خزان خالٍ من الأكسجين يبلغ قياسه 12 مترًا × 6 أمتار مع مستوى سائل يبلغ 5 أمتار، ستكون مساحة القاع 72 مترًا مربعًا، وستكون مساحة الجدار الرطب 180 مترًا مربعًا. وهذا يعطي مساحة رطبة إجمالية تبلغ 252 مترًا مربعًا.

بالنسبة للخزانات المستطيلة، يتراوح إجهاد القص في المسبح عادةً من 1.5 إلى 3 نيوتن/متر مربع. بافتراض إجهاد قص يبلغ 2 باسكال (نيوتن/م²)، يمكنك حساب الدفع المطلوب على النحو التالي:

الدفع المطلوب = إجهاد القص × إجمالي المساحة الرطبة

الدفع المطلوب = 2 نيوتن/م² × 252 م² = 504 نيوتن

يوفر هذا الحساب تقريبًا للدفع المطلوب لتحقيق الخلط المناسب في الخزان المحدد.

قياس حجم الخلاطة الغاطسة

بمجرد تحديد الدفع المطلوب، يمكنك المضي قدمًا في تحديد حجم الخلاطة المغمورة. تؤثر العديد من العوامل على قدرة الخلاطة على توليد الدفع اللازم، بما في ذلك قطر المكره وعدد الشفرات وشكل الشفرة.

ربما يكون قطر المكره هو العامل الأكثر أهمية في تحديد حجم الخلاطة. بشكل عام، يمكن للمكرهات الأكبر حجمًا توليد المزيد من الدفع عند السرعات المنخفضة، مما قد يؤدي إلى تحسين كفاءة الطاقة. ومع ذلك، يجب أن يكون حجم المكره مناسبًا لأبعاد الخزان لضمان أنماط التدفق المناسبة.

يؤثر عدد الشفرات الموجودة على المكره أيضًا على أداء الخلاطة. عادةً ما يؤدي المزيد من الشفرات إلى دفع أعلى ولكن قد يؤدي أيضًا إلى زيادة استهلاك الطاقة. يعتمد العدد الأمثل للشفرات على التطبيق المحدد وخصائص الوسائط.

يعد شكل الشفرة اعتبارًا مهمًا آخر. تلائم تصميمات الشفرات المختلفة مهام الخلط المختلفة. على سبيل المثال، غالبًا ما تُستخدم شفرات القارب المائي للسوائل منخفضة اللزوجة والخلط اللطيف، في حين أن التوربينات ذات الشفرات المائلة مناسبة بشكل أفضل للخلط الأكثر كثافة وتعليق المواد الصلبة.

عند تحديد حجم الخلاطة الغاطسة، من الضروري موازنة هذه العوامل لتحقيق الدفع المطلوب مع تحسين كفاءة الطاقة وفعالية الخلط. توفر العديد من شركات تصنيع الخلاطات أدوات أو برامج تحديد الحجم للمساعدة في تحديد تكوين الخلاطة الأكثر ملاءمة بناءً على متطلبات التطبيق المحددة لديك.

التموضع والتخطيط

يؤثر وضع الخلاطات الغاطسة وتخطيطها بشكل كبير على أدائها وكفاءتها. يضمن الوضع المناسب أن يخلق نفاثة الخلاط أقصى تدفق، مع التكيف مع شكل الخزان وأبعاده.

في الخزانات المستطيلة، غالبًا ما يتم وضع الخلاطات بزاوية لإنشاء نمط تدفق دائري يصل إلى جميع زوايا الخزان. بالنسبة للخزانات الدائرية، يمكن وضع الخلاطات خارج المركز لتوليد حركة دوامية في جميع أنحاء حجم الخزان.

يعد عمق الخلاطة وزاوية تركيبها أمرًا بالغ الأهمية أيضًا. بشكل عام، يجب وضعها أسفل سطح السائل لمنع الدوامات وسحب الهواء. يعتمد العمق والزاوية الأمثل على هندسة الخزان ونمط التدفق المطلوب.

في الخزانات الأكبر أو التطبيقات المعقدة، قد تكون الخلاطات المتعددة ضرورية لتحقيق خلط موحد. يتطلب تخطيط الخلاطات المتعددة دراسة متأنية لضمان أن أنماط تدفقها تكمل بعضها البعض بدلاً من التداخل.

من المهم ملاحظة أن وضع الخلاطات الغاطسة وتخطيطها غالبًا ما ينطوي على درجة معينة من التجربة والخطأ. يمكن أن تكون عمليات محاكاة ديناميكيات السوائل الحسابية (CFD) مفيدة في التنبؤ بأنماط التدفق وتحسين وضع الخلاط، ولكن قد تظل التعديلات في الموقع ضرورية لتحقيق أفضل النتائج.

مصنعي الخلاطات الغاطسة

تعد شركة Tianjin Kairun واحدة من الشركات المصنعة التي حصلت على شهادة ISO 9001 لنظام إدارة الجودة الخاص بها. عند اختيار شركة تصنيع الخلاطات الغاطسة، يُنصح بالنظر في عوامل مثل نطاق المنتج والدعم الفني وخدمة ما بعد البيع والخبرة في الصناعة. يمكنك التواصل معهم على: catherine@kairunpump.com.

وفي الختام، يتضمن تحديد الحجم المناسب للخلاطات الغاطسة دراسة متأنية لمتطلبات التطبيق وحسابات الدفع وتصميم المكره ووضع الخلاط. من خلال أخذ هذه العوامل في الاعتبار والعمل مع الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة، يمكنك ضمان أداء الخلط الأمثل والكفاءة في عملياتك الصناعية.

مراجع:

1. Pumps - Testing - Submersible mixers for wastewater and similar applications. International Organization for Standardization.

2. Oldshue, J.Y. Fluid Mixing Technology. McGraw-Hill.

3. Paul, E.L., Atiemo-Obeng, V.A., & Kresta, S.M. (Eds.). Handbook of Industrial Mixing: Science and Practice. John Wiley & Sons.

4. Weetman, R.J. Optimization of large agitators. Chemical Engineering Progress.