Βιομηχανικός αναμικτήρας- Επισκόπηση
Η ανάμιξη και η ανάμιξη είναι μία από τις βασικές λειτουργίες μονάδας που είναι συνηθισμένες σε χημικές, φαρμακευτικές, τροφίμων και περιβαλλοντικές βιομηχανίες. Για παράδειγμα, σε ένα εργοστάσιο συνθετικών ινών, ο αντιδραστήρας συγκέντρωσης ως πυρήνας του εξοπλισμού είναι μόνο δύο μονάδες, ενώ ο βοηθητικός εξοπλισμός ανάμιξης που συνδέεται με το δοχείο συστατικών, το δοχείο διάλυσης, το δοχείο αραίωσης, το δοχείο προφύλαξης και άλλα είναι έως και 30 μονάδες. Στην παραγωγή πολυμορικών υλικών, το 85% του αντιδραστήρα συγκέντρωσης ως πυρήνα του εξοπλισμού είναι εξοπλισμός ανάμιξης. Στη διαδικασία παραγωγής φαρμακευτικής ζύμωσης, από την καλλιέργεια σπόρων μέχρι την κρίσιμη διαδικασία ζύμωσης, σχεδόν όλοι είναι εξοπλισμός ανάμιξης.

Λαμβάνοντας υπόψη την ευρεία χρήση του εξοπλισμού ανάμιξης, επικεντρώνεται κυρίως σε πειραματικές μελέτες για την κατανάλωση ισχύος ανάμιξης, τον χρόνο ανάμιξης και άλλες μακροποσότητες σε συστήματα μη ομοιόμορφης φάσης χαμηλής κολλώδους και υψηλής κολλώδους μη νευτονικής φάσης, στερεής αναστολής υγρού και διάσπασης αερίου και υγρού. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, παρόλο που υπάρχει μεγάλη εμπειρία σχεδιασμού και συνδέσεις που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάλυση και την πρόβλεψη συστημάτων ανάμιξης, η άμεση ενίσχυση του αντιδραστήρα ανάμιξης από εργαστηριακή κλίμακα σε βιομηχανική κλίμακα εξακολουθεί να είναι πολύ επικίνδυνη και εξακολουθεί να χρειάζεται σταδιακή ενίσχυση για να επιτευχθεί η απαιτούμενη μετάδοση, μετάδοση θερμότητας και ανάμιξη

Ανάπτυξη νέου εξοπλισμού ανάμιξης και ανάμιξης
Στη ζύμωση και άλλες διεργασίες που περιλαμβάνουν αέριο και υγρό, χρησιμοποιούνται ευρέως αναμικτήρες δίσκου για τη διάσπαση αερίου. Ξεκινώντας από τη δεκαετία του 1980, η έρευνα για τέτοιους ανακατήρες βαθιζόταν σταδιακά με την ανάπτυξη των μέσων δοκιμής και της υπολογιστικής ρευσομηχανικής. Διάφορες εταιρείες και ερευνητικές μονάδες έχουν επίσης κυκλοφορήσει πολλούς ανακατήρες με χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας και καλύτερη απόδοση αερίου.

Στη βιομηχανία πολυμερίων, η έρευνα και η ανάπτυξη αποτελεσματικών αντιδραστήρων συγκέντρωσης έδωσαν μια ισχυρή ώθηση στην ανάπτυξη εξοπλισμού ανάμιξης. Για τον αντιδραστήρα συγκέντρωσης, όχι μόνο απαιτούνται καλές επιδόσεις ανάμιξης, αλλά και η παροχή αρκετά μεγάλης κοπής στο υλικό, ενώ για την έγκαιρη αφαίρεση της θερμότητας αντίδρασης, η δεξαμενή ανάμιξης πρέπει να έχει την υψηλότερη δυνατή ικανότητα μεταφοράς θερμότητας. Οι άξονες ανάμικτες συχνά δεν μπορούν να ανταποκριθούν σε αυτές τις πολύπλευρες απαιτήσεις. Ορισμένοι μεγάλοι όμιλοι επιχειρήσεων, συμπεριλαμβανομένου του πετροχημικού τομέα, όπως η Sumitomo Heavy Machinery της Ιαπωνίας, η Mitsubishi Heavy Industries κλπ. από την άποψη της ανάπτυξης νέου τύπου, υψηλής απόδοσης αντιδραστήρα συγκέντρωσης, εφευρέθηκαν αναμικτήρες όπως οι μεγάλες φλέβες, οι πανενεργειακοί και οι συνδυασμένοι φλέβες. Όσον αφορά τις συνολικές επιδόσεις, αυτοί οι αναμιγνωτές λαμβάνουν υπόψη πιο ισορροπημένα την ανάμιξη, την κοπή, τη μεταφορά θερμότητας και την προσαρμογή στο ιξώδες υγρό.

Ένας μεγάλος αριθμός εξοπλισμών ανάμιξης χρησιμοποιείται για τη λειτουργία ανάμιξης και αναστολής στερεών υγρών με χαμηλά κολλαστικά συστήματα, που απαιτούν την ικανότητα των τροχών να παρέχουν υψηλή αξονική κυκλική ροή με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Οι παραδοσιακοί τροχοί προώθησης πλοίων μπορούν να ανταποκριθούν σε αυτή την απαίτηση, αλλά οι λεπίδες τους είναι περίπλοκες στερεοφωνικές επιφάνειες που είναι δύσκολες να κατασκευαστούν και πιο δύσκολες να γίνουν σε μεγάλη κλίμακα.

Άμικτης ευρείου πεδίου ιξώδους τύπου
Για τους παραδοσιακούς ανακατήρες, μπορούν γενικά να χωριστούν σε δύο κατηγορίες. Μια κατηγορία είναι ο ανεμιστήρας για χαμηλά κολλητικά υγρά, η άλλη κατηγορία είναι ο ανεμιστήρας για υψηλά κολλητικά υγρά, ο ανεμιστήρας για πλαίσια και άλλα. Ωστόσο, σε πολλές διεργασίες αντιδράσεων, όπως η διαδικασία αντιδράσεων συγκέντρωσης, η ιξύτητα του υλικού είναι χαμηλή στην αρχή και αυξάνεται όλο και περισσότερο καθώς η αντίδραση διεξάγεται. Σε αυτή την περίπτωση, μπορεί να προκύψει πρόβλημα με την επιλογή του αναμικτήρα. Για αυτήν την κατάσταση εργασίας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί συνδυασμένη συσκευή ανάμιξης, δηλαδή η κεντρική ρύθμιση του αναμιτήρα για χαμηλά κολλώδη υγρά, και μετά η αύξηση του αναμιτήρα πλαισίου μεγάλης διάμετρου για υψηλά κολλώδη υγρά. Ξεκινήστε την κεντρική συσκευή ανάμιξης όταν η ιξώδες είναι χαμηλή, σταματήστε τον αναμικτή πλαισίου και χρησιμοποιήστε τον ως παρεμπόδιο. Μετά την αύξηση του ιξώδους, ενεργοποιήστε ταυτόχρονα δύο συσκευές για να συνεργαστούν. Ωστόσο, ο μηχανισμός κίνησης της συνδυασμένης συσκευής ανάμιξης είναι γενικά πιο περίπλοκος.

Τεχνολογία δοκιμής πεδίων ροής και υπολογιστική ρευστόμηχανική
Κατά την αξιολόγηση της επίδρασης μίξης ενός εξοπλισμού ανάμιξης μπορεί να υπάρχουν διάφορα μέσα, όπως η μέτρηση της ισχύος ανάμιξης, η μέτρηση του συντελεστή μετάδοσης θερμότητας, η μέτρηση του χρόνου ανάμιξης κ.λπ., αλλά η βασική αξιολόγηση είναι η μέτρηση της ροής του υλικού που σχηματίζεται μέσα στον εξοπλισμό ανάμιξης. Ως ο πυρήνας της τεχνολογίας ανάμιξης είναι να διαπιστωθεί ποια ροή απαιτείται για ένα συγκεκριμένο είδος μίγματος (όπως η αναστολή στερεού-υγρού, η διάσπαση υγρού-υγρού κλπ.), ποια ροή χρησιμοποιείται και ποιες συνθήκες λειτουργίας μπορούν να αποκτήσουν την απαιτούμενη ροή με λιγότερη κατανάλωση ενέργειας. Η χρήση προηγμένων μέσων δοκιμής και η δημιουργία λογικών μαθηματικών μοντέλων για την απόκτηση πεδίων ταχύτητας, πεδίων θερμοκρασίας και πεδίων συγκέντρωσης εντός της δεξαμενής ανάμιξης, όχι μόνο για τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού του εξοπλισμού ανάμιξης έχει πολύ σημαντική οικονομική σημασία, αλλά και για τη βασική έρευνα ενίσχυσης και ανάμιξης έχει ρεαλιστική θεωρητική σημασία.

Βιομηχανικός αναμικτήρας- Ανάπτυξη τεχνολογίας
Τεχνολογία μέτρησης ταχύτητας Doppler λέιζερ (LDV)
Τεχνολογία μέτρησης ταχύτητας απεικόνισης σωματιδίων (PIV)
Τεχνολογία ηλεκτρονικής τομογραφίας (EPT)
Τεχνολογία υπολογιστικής μηχανικής ρευστών (CFD)

Λόγω της ποικιλομορφίας των συστημάτων εφαρμογής και της πολυπλοκότητας των χαρακτηριστικών ροής των υλικών, η ανάμιξη υγρών για μεγάλο χρονικό διάστημα μελετήθηκε με πειραματικές μεθόδους για μακροποσότητες όπως η ισχύς ανάμιξης. Η ακριβής περιγραφή και προσομοίωση της ομοιόμορφης, μη ομοιόμορφης διαδικασίας ανάμιξης και της περίπλοκης διαδικασίας ανάμιξης και σύνδεσης αντίδρασης, παρέχοντας θεωρητική καθοδήγηση για τη βελτιστοποίηση και ενίσχυση του σχεδιασμού του εξοπλισμού ανάμιξης, είναι μια σημαντική κατεύθυνση ανάπτυξης της τεχνολογίας ανάμιξης. Η εφαρμογή νέων τεχνολογιών μέτρησης και προσομοίωσης εισάγει την υβριδική τεχνολογία σε ένα νέο στάδιο ανάπτυξης που θα συμβάλει άμεσα στον σχεδιασμό πιο ασφαλούς και βελτιστοποιημένου εξοπλισμού διαδικασίας, την αύξηση της αποδοτικότητας της διαδικασίας και τη μείωση του κινδύνου αποτυχίας και, τελικά, την αύξηση της απόδοσης της αντίδρασης. Η ανάπτυξη νέων αναμικτήρων και ο έξυπνος βοηθητικός σχεδιασμός του εξοπλισμού ανάμιξης θα προωθήσουν την αποτελεσματικότητα και την ευκολία εφαρμογής της τεχνολογίας ανάμιξης υγρών στη βιομηχανία.