Найбільш розповсюджені типи мішалок, співвідношення їх розмірів та галузь застосування

Тип мішалки	Співвідношення розмірів	Область застосування
1	2	3
1. Дволопатева	; ; ; .	Перемішування та розчинення рідин, повільне розчинення твердих речовин, скаламучення легких осадів, вирівнювання температури середовища.
2. Чотирилопатева	; ; ; .	Перемішування та розчинення рідин, емульгування, повільне розчинення твердих речовин, скаламучення легких осадів, вирівнювання температури середовища.
1	2	3
3. Якірна	; ; ; .	Перемішування в’язких та важких рідин, запобігання випаданню осаду на стінки та днище, суспендування в’язких середовищ.
4. Рамна	; ; ; .	Перемішування в’язких та важких рідин, запобігання випаданню осаду на стінки та днище, суспендування в’язких середовищ.
5. Турбінна відкрита	; ; ; ; ; ; .	Перемішування та розчинення рідин та суспензій, емульгування, вирівнювання температури середовища, розчинення та диспергування газів.
1	2	3
6. Пропелерна трилопатева	; ; ; ; ; t – крок гвинта.	Перемішування, розчинення, емульгування, скаламучення осадів із вмістом до 10 % твердої фази, вирівнювання температури середовища.
7. Турбінна закрита	; ; ; ; ; .	Перемішування та розчинення рідин та суспензій, перемішування в процесі екстрагування, розчинення та диспергування газів, перемішування рідин різної густини.

Приклад розрахунку різних типів мішалок

Рівняння для визначення критерію потужності в різних конструкціях мішалок зазначені у таблиці 1. Визначення критерію потужності для різних видів мішалок проводимо наступним чином:

1. Для дволопатевої мішалки за умови :

, (3)

де – діаметр робочого органа, м;

– висота лопаті, м;

– висота рідини в посудині, м;

– діаметр посудини, м.

2. Для чотирилопатевої мішалки з кутом нахилу лопатей 45^о за умови :

В посудині без перегородок:

• за умови руху рідини вниз ємності:

, (4)

• за умови руху знизу догори ємності:

, (5)

В ємності з перегородками:

• за умови руху вниз:

, (6)

• за умови руху рідини догори:

, (7)

3. Для чотирилопатевої мішалки з вертикальними лопатями за умови :

• в посудині без перегородок ;

• в посудині з перегородками ;

4. Для якірної і рамної мішалок за умови :

, (8)

де – для мішалки без горизонтальних лопатей;

– з однією горизонтальною лопаттю;

– з двома лопатями.

5. Для пропелерної трилопатевої мішалки:

• в посудині без перегородок за умови :

, (9)

за умови :

, (10)

де t – крок гвинта;

, (11)

Значення х в залежності від відношення :

	2	2.5	3	3.5	4
х	2.8	2.5	2.1	1.5	0.7

• в посудині з перегородками за умови :

, (12)

де – кількість перегородок;

– ширина перегородок.

6. Для турбінної мішалки без направляючого пристрою за умови :

• в посудині без перегородок (мішалка з плоскими лопатями):

, (13)

де ;

– кількість лопатей.

• в посудині з перегородками:

, (14)

де – довжина лопаті;

– лопаті мішалки пласкі;

– лопаті вигнуті.

7. Мішалка турбінна закрита з шістьма зігнутими лопатями і направляючим пристроєм із 20 лопатками за умови :

, (15)

Потужність, що втрачається на тертя в сальнику, визначається за формулою:

Вт, (16)

де – надмірний тиск в апараті, Н/м² ;

– коефіцієнт тертя набивки сальника;

– довжина набивки сальника, м;

– діаметр вала мішалки, м;

– частота обертання робочого органа, об/с.

Розрахунок розмірів перерізу лопатей виконується з врахуванням згинаючих і крутних моментів, що виникають від сил опору середовища та діють на окремі елементи лопаті.

Сила опору середовища, що діє на окремий елемент лопаті, визначається за формулою:

, (17)

де – потужність, Вт, що затрачується на перемішування, розраховується з рівняння;

– кутова швидкість обертання робочого органа, м/с;

– кут нахилу лопаті до горизонталі;

– кількість лопатей;

Значення для прямокутного елемента лопаті рамної, турбінної і якірної мішалок розраховується за наступною формулою:

, (18)

для еліпсного елемента якірної мішалки:

, (19)

Значення для якірної мішалки, що має прямокутні елементи і еліпсоподібний, розраховується за наступною формулою:

, (20)

При розрахунку мішалок з прямокутними елементами робочих органів (лопатеві, рамні, турбінні), член рівняння в коефіцієнті А не враховується. При спрощених розрахунках еліпсний елемент може бути замінений прямокутним рівнозначної площі.

Елементи мішалки розглядаються тільки для однієї половини лопаті, що в рівнянні для визначення враховано коефіцієнтом .

При визначенні коефіцієнтів В і А приймається:

– висота елемента лопаті, м;

– зовнішній і внутрішній радіуси елемента, м;

– зовнішній і внутрішній радіуси еліпсного елемента лопаті у напрямку більшої півосі еліпса, м.

Відстань від осі обертання робочого органа до точки прикладання сили опору :

для прямокутного елемента лопаті якірної мішалки:

, (21)

для прямокутного елемента лопаті якірної мішалки:

, (22)

Відстань від більшої півосі еліпса до точки прикладання сили :

, (23)