Zkušebna

Aby bylo možné dodávat míchací zařízení, která dobře splňují požadavky zákazníků v širokém rozsahu jak účelů míchání a fyzikálních vlastností medií, tak i velikosti a tvaru aparátů je třeba znát procesní charakteristiky míchadel. Jedná se zejména o tyto parametry míchadel:

  • příkon (v kapalině, suspenzi, v systému kapalina-plyn)
  • čerpací výkon
  • tlakové účinky axiálních míchadel (axiální síla)
  • rychlost homogenizace
  • otáčky pro vznos pevné fáze na dně
  • velikost mezifázové plochy bublin plynu v kapalině
  • součinitel přestupu tepla při míchání


Při navrhování míchadel je většinou třeba stanovit některé z uvedených charakteristik a proto je třeba znát kvalitativní i kvantitativní údaje, tj. jak tyto veličiny závisí na parametrech samotného míchadla, fyzikálních vlastnostech  míchaného media a geometrickém uspořádání systému. Velikost navrhovaného zařízení hraje rovněž důležitou roli.

Výzkum a vývoj efektivních míchadel se proto opírá o experimentální sledování různých geometrických vlivů:

  • tvar lopatek
  • počet lopatek
  • úhel sklonu lopatek
  • počtu míchadel (na hřídeli u vertikálního uspořádání) a počtu bočních míchadel
  • umístění míchadla resp. více míchacích ústrojí v nádobě
  • vliv vestaveb v nádobě (narážky, topné hady, vzdušnící věnce atd.)

Pro ověření procesních charakteristik míchadel byl u míchadel TECHMIX aplikován také moderní výpočetní postup CFD (Computerized flow dynamics) – příklad řešení viz obr.“TX335.ax.rychlost.300rpm“, který ukazuje pole axiálních rychlostí u míchadla TX335.

Míchadla TECHMIX byla rovněž proměřena na Ústavu pro hydrodynamiku Akademie věd metodou LDA (Laser doppler anemometry). Např. obr.I. ukazuje, jak se mění axiální složka rychlosti po délce lopatky sledovaného míchadla TX535.

Zkušebna TECHMIX je vybavena 2 zkušebními míchacími jednotkami s možností změny otáček a vertikálního posunu zařízení a navíc velkým množstvím míchadel různých tvarů a velikostí a rovněž nádob od 0,005 do 1,8 m3. Tato zařízení jsou vybavena měřícími systémy pro stanovení výše uvedených charakteristik v širokém rozmezí vlastností míchaných medií. Poloprovozní aparát je opatřen i trojicí bočních míchadel pro testování tohoto uspořádání míchacího systému (viz obr. „Zkušebna“)
Pro přenesení výsledků z modelových podmínek na velká provozní zařízení má TECHMIX dlouhodobě odzkoušené výpočtové scale-up postupy, které jsou plně v souladu s dlouhodobě sledovanými vědecko – výzkumnými poznatky z celého světa.
Několik příkladů výsledků proměřování míchadel ve zkušebně TECHMIX jsou uvedeny v grafech – obr. II – VI, další obrázek ukazuje výsledky měření provedeného mimo zkušebních aparátů i na poloprovozním a velkém provozním fermentoru..

 


graf I

graf II

graf III

graf IV

graf V

graf VI

graf VII

 

Mimo aplikovaný výzkum jsou na zkušebně prováděny také modelové zkoušky míchání s originálními medii podle požadavků zákazníků.
Reologické (tokové) vlastnosti míchaných medií jsou zjišťovány pomocí klasického rotačního viskozimetru Rheotest R2 s koaxiálními válci, navíc pro sedimentující suspenze s adaptovanou míchací nádobkou se standardním míchadlem. 

Použité symboly:

D    průměr válcové nádoby
d  průměr míchadla
Fax  axiální síla od míchadla
H2  výška míchadla nade dnem
n  otáčky míchadla
P  příkon míchadla
Q  čerpací výkon míchadla
Qg  průtok plynu na míchadlo
tH  doba homogenizace
V  objem míchané vsádky
μ  dynamická viskozita
ρ  hustota kapaliny
Κp  průtokové kritérium
Po  příkonové kritérium
Re  Reynoldsovo kritérium
Th  tlakové kritérium 

Odeslat poptávku
výrobce míchacích zažízení a bioreaktorů