เครื่องผสมอุตสาหกรรม- ภาพรวม
การผสมและการผสมเป็นหนึ่งในการดำเนินงานของหน่วยที่สำคัญที่พบได้ทั่วไปในอุตสาหกรรมเคมียาอาหารการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและอุตสาหกรรมอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น ในโรงงานเส้นใยสังเคราะห์แห่งหนึ่ง เครื่องปฏิกรณ์พอลิเมอร์ที่เป็นอุปกรณ์หลักมีเพียงสองเครื่องเท่านั้น ในขณะที่ถังผสม ถังละลาย ถังเจือจาง ถังบัฟเฟอร์และอุปกรณ์ผสมเสริมอื่น ๆ ที่เข้าคู่กับมันมีมากถึง 30 เครื่อง ในการผลิตวัสดุพอลิเมอร์สูงเครื่องปฏิกรณ์พอลิเมอร์ซึ่งเป็นอุปกรณ์หลัก 85% เป็นอุปกรณ์ผสม ในกระบวนการผลิตการหมักทางเภสัชกรรมจากการเพาะปลูกเมล็ดพันธุ์ไปจนถึงกระบวนการหมักที่สำคัญเกือบทั้งหมดเป็นอุปกรณ์ผสม

ในมุมมองของการใช้งานที่กว้างของอุปกรณ์ผสม, มุ่งเน้นส่วนใหญ่เป็นการวิจัยการทดลองในระดับมหภาคเช่นการใช้พลังงานผสม, เวลาผสมเช่นพายผสมปกติในระบบที่แตกต่างกันเช่นความต้านทานต่ำและความเหนียวสูงไม่ใช่นิวตัน, การระงับของแข็งและของเหลวและการกระจายตัวของก๊าซและของเหลว เป็นเวลานานในขณะที่จำนวนมากของประสบการณ์การออกแบบและความสัมพันธ์ที่สามารถใช้ในการวิเคราะห์และคาดการณ์ระบบการผสม แต่ก็ยังคงเป็นอันตรายมากที่จะขยายเครื่องปฏิกรณ์กวนโดยตรงจากขนาดห้องปฏิบัติการในระดับอุตสาหกรรมและยังคงต้องผ่านการขยายทีละขั้นตอนเพื่อให้บรรลุการถ่ายโอนมวลการถ่ายเทความร้อนและการผสมที่อุปกรณ์ผสมต้องการ

การพัฒนาอุปกรณ์ผสมและผสมใหม่
ในกระบวนการหมักที่เกี่ยวข้องกับก๊าซและของเหลวสองขั้นตอนอื่น ๆ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเครื่องกวนประเภทเทอร์โบดิสก์สำหรับการกระจายก๊าซ ตั้งแต่ปี 1980 การวิจัยเกี่ยวกับเครื่องกวนประเภทนี้ค่อย ๆ ลึกซึ้งยิ่งขึ้นตามวิธีการทดสอบและการพัฒนากลศาสตร์ของไหลในการคํานวณ บริษัทและหน่วยวิจัยต่าง ๆ ได้เปิดตัวเครื่องกวนจํานวนมากที่ใช้พลังงานต่ํากว่าและมีผลการกระจายก๊าซที่ดีขึ้น

ในอุตสาหกรรมพอลิเมอร์สูงการวิจัยและการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์พอลิเมอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงได้สร้างแรงผลักดันที่มีประสิทธิภาพในการพัฒนาอุปกรณ์การผสม สำหรับเครื่องปฏิกรณ์โพลีเมอไรเซชันไม่เพียง แต่ต้องมีคุณสมบัติในการผสมที่ดี แต่ยังต้องให้แรงเฉือนมากพอสำหรับวัสดุและในเวลาเดียวกันเพื่อกำจัดความร้อนปฏิกิริยาในเวลาที่เหมาะสมถังผสมยังมีความสามารถในการถ่ายเทความร้อนสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เครื่องกวนแบบแกนมักจะไม่ตอบสนองความต้องการหลายแง่มุมนี้ กลุ่มบริษัทขนาดใหญ่บางแห่งรวมถึงภาคปิโตรเคมี เช่น Sumitomo Heavy Machinery และ Mitsubishi Heavy Industries ของญี่ปุ่น ได้คิดค้นเครื่องปฏิกรณ์โพลีเมอไรเซชันชนิดใหม่และมีประสิทธิภาพสูง เช่น * ใบพัดขนาดใหญ่ ชนิดพลังงานแพน และเครื่องกวนแบบผสมผสานของใบมีดจากมุมมองของการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์โพลีเมอไรเซชันชนิดใหม่และมีประสิทธิภาพสูง จากมุมมองของประสิทธิภาพที่ครอบคลุม เครื่องกวนเหล่านี้พิจารณาการผสม การตัด การถ่ายเทความร้อนและการปรับตัวให้เข้ากับความหนืดของของเหลวอย่างสมดุลมากขึ้น

อุปกรณ์การผสมจำนวนมากใช้สำหรับการผสมและการดำเนินงานการระงับของแข็งและของเหลวของสายเหนียวต่ำซึ่งต้องใช้ใบพัดเพื่อให้กระแสการไหลเวียนตามแนวแกนสูงที่ใช้พลังงานต่ำ ใบพัดแบบขับเคลื่อนของเรือแบบดั้งเดิมสามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้ แต่ใบพัดของมันเป็นพื้นผิวสามมิติที่ซับซ้อนซึ่งยากที่จะผลิตและยากที่จะขยายขนาดใหญ่

ชนิด ความหนืดกว้างโดเมนกวน
สำหรับเครื่องปั่นแบบดั้งเดิมโดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท ประเภทหนึ่งคือ paddle type, turbo stirrer ฯลฯ สำหรับของเหลวที่มีความหนืดต่ำและอีกประเภทหนึ่งคือ stirrer เช่นเกลียวเฟรมสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการปฏิกิริยาหลายอย่าง เช่น กระบวนการปฏิกิริยาพอลิเมอร์ ความหนืดของวัสดุต่ํามากในช่วงเริ่มต้น และความหนืดของวัสดุจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อปฏิกิริยาดําเนินไป ในกรณีนี้มีปัญหากับการเลือกเครื่องปั่น สำหรับสภาพการทำงานนี้สามารถใช้อุปกรณ์ผสมแบบผสมผสานนั่นคือศูนย์ตั้งค่าตัวกวนของของเหลวที่มีความหนืดต่ำแล้วเพิ่มตัวกวนขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่ที่ใช้กับของเหลวที่มีความหนืดสูง เริ่มต้นอุปกรณ์กวนศูนย์เมื่อความหนืดต่ำและหยุดเครื่องกวนแบบกรอบเพื่อให้ใช้เป็นแผ่นกั้น หลังจากเพิ่มความหนืดให้เปิดใช้งานอุปกรณ์สองชุดพร้อมกันทำงานร่วมกัน อย่างไรก็ตาม กลไกการส่งผ่านของอุปกรณ์ผสมแบบรวมโดยทั่วไปค่อนข้างซับซ้อน

เทคโนโลยีการทดสอบและการคำนวณกลศาสตร์ของไหลในสนามการไหล
ในการประเมินผลการผสมของอุปกรณ์ผสมสามารถมีหลายวิธีเช่นการวัดกำลังผสมการวัดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนการวัดเวลาผสม ฯลฯ แต่ * การประเมินพื้นฐานคือการวัดการไหลที่เกิดขึ้นของวัสดุในอุปกรณ์ผสม ในฐานะที่เป็นหัวใจสําคัญของเทคโนโลยีการผสมคือการทําความเข้าใจว่าต้องการสนามไหลประเภทใดสําหรับการผสมบางประเภท (เช่น การระงับของแข็ง - ของเหลว การกระจายตัวของของเหลว - ของเหลว ฯลฯ ) การใช้เครื่องกวนประเภทใดและเงื่อนไขการทํางานแบบไหนเพื่อให้ได้สนามไหลที่ต้องการด้วยการใช้พลังงานน้อยลง การใช้วิธีการทดสอบขั้นสูงและการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสมเพื่อให้ได้สนามความเร็วสนามอุณหภูมิและสนามความเข้มข้นในถังผสมซึ่งไม่เพียง แต่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจที่สำคัญมากสำหรับการออกแบบที่เหมาะสมของอุปกรณ์ผสม แต่ยังรวมถึงการวิจัยพื้นฐานของการขยายและการผสม

เครื่องผสมอุตสาหกรรม– การพัฒนาเทคโนโลยี
1. เทคโนโลยีการวัดความเร็วด้วยเลเซอร์ Doppler (LDV)
2, เทคโนโลยีการตรวจจับความเร็วการถ่ายภาพอนุภาค (PIV)
3 เทคโนโลยีเอกซเรย์กระบวนการทางอิเล็กทรอนิกส์ (EPT)
4 เทคโนโลยีการคำนวณกลศาสตร์ของไหล (CFD)

เนื่องจากความหลากหลายของระบบการประยุกต์ใช้และความซับซ้อนของลักษณะการไหลเวียนของวัสดุการผสมของเหลวเป็นเวลานานได้ผ่านวิธีการทดลองเพื่อศึกษาปริมาณแมโครเช่นพลังงานผสม คำอธิบายที่แม่นยำและจำลองกระบวนการผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันกระบวนการผสมที่ไม่สม่ำเสมอและกระบวนการผสมที่ซับซ้อนและการเชื่อมต่อปฏิกิริยาให้คำแนะนำทางทฤษฎีสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบและการขยายตัวของอุปกรณ์ผสมเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญของเทคโนโลยีการผสม การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการวัดและการจำลองใหม่ทำให้เทคโนโลยีไฮบริดเข้าสู่ขั้นตอนใหม่ของการพัฒนาซึ่งจะช่วยในการออกแบบอุปกรณ์กระบวนการที่ปลอดภัยและเพิ่มประสิทธิภาพมากขึ้นปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการและลดความเสี่ยงของความล้มเหลวและ * เพิ่มผลผลิตปฏิกิริยาในที่สุด การพัฒนาเครื่องกวนแบบใหม่และการออกแบบเสริมที่ชาญฉลาดของอุปกรณ์ผสมจะส่งเสริมประสิทธิภาพและความสะดวกในการใช้เทคโนโลยีการผสมของเหลวในอุตสาหกรรม