Особливості розрахунку гвинтових мішалок

В лопатевих та гвинтових мішалках безперервної дії швидкість подачі продукції, здебільшого, є величиною змінною. При цьому у гвинтових мішалках продукція переміщується безперервно з різною інтенсивністю по поперечному перерізу машини, а в лопатевих мішалках – імпульсно. Робоча поверхня гвинта має постійний крок та змінний кут нахилу, а в лопатевих мішалках робоча поверхня має постійний кут нахилу або кут зустрічі лопаті з продукцією, що перемішується.

Складна форма лопатів гвинтової мішалки призводить до руху шарів рідини не тільки перпендикулярно до осі обертання, але і вздовж її.

Серед основних кінематичних параметрів гвинта можна відзначити радіус зовнішньої окружності , радіус внутрішньої окружності , крок гвинта H, мінімальний та максимальний кут нахилу розгортки гвинта

Продуктивність горизонтальної гвинтової мішалки визначається формулою (20).

(20)

де ω – кутова швидкість гвинта; ψ– коефіцієнт заповнення перерізу гвинта продукцією; μ– в’язкість рідини.

При відсутності обертання матеріалу та наявності напрямних продуктивність гвинтової мішалки можна визначити як:

(21)

Поверхня рідини, що обтікається гвинтом, визначається за формулою:

(22)

де Е – коефіцієнт, що враховує зменшення площі, що описується гвинтом: Е=0,25 ; – діаметр гвинта.

Тиск, що створюється гвинтом, складає:

(23)

де – ікеруноуено – швидкісний натиск; ρ– густина рідини; – швидкість руху рідини по осі гвинта, м/с; – абсолютна швидкість руху рідини у резервуарі, м/с; – секундна продуктивність мішалки, м³/с; D – діаметр резервуара, м.

Потужність, що витрачається на привод мішалки, визначається як:

(24)

де η – механічний к.к.д. приводу мішалки, який, як правило, складає

η= 0,7...0,8.