בהתעסקות עם מדיה זורמת, מערבלים הם הדרך הטובה ביותר לערבב כל סוג נוזל. אין תעשייה שלא משתמשת במערבלים במטרה לשמירה על אחידות הנוזל (הומוגניזציה), פלוקולציה וקואגולציה, הסעה, איוור, הרחפה או הבאת החומרים למגע עם יחידות מסוימות. חץ ביצוע וטכנולוגיות ישראל מתעסקת עם כלל סוגי המערבלים (עלי, הסעה, התזה, איוור, וטורי ועוד) לכלל סוגי הזורמים והתעשיות. בנוסף באפשרותך לבחור את חומרי מבנה למערבל בכדי לתת עבודה יעילה ומיטבית למפעל, תוך התחשבות בסוג החומר שבא במגע עם המערבל.
בכדי לדעת איזה סוג מערבל מתאים לך, תחילה נצטרך לדעת את מטרת הערבוב. לאחר שהבנו את המטרה הרבה פרמטרים נוספים יכולים להשפיע על בחירת סוג המערבל ואופיו. כמו: סוג החומר המעורבב ותכונותיו הכוללים את צפיפות, צמיגות, משקל סגולי, ריכוז מוצקים, pH ועוד, כמו כן גם יחס שטח פני המיכל לגובה הנוזל משפיע על סוג המערבל וכמות שלבי האימפלרים, מספר הלהבים בכל אימפלר, גודל והמבנה שלהם. בנוסף קיימת אפשרות של ערבוב משתנה או ערבוב אחיד וזמן התגובה של כל מערבל. בכדי לדעת ולאפיין את המוצר בצורה הטובה ביותר חשוב לדעת מראש את הנקודות הבאות לתכנון.
קודות לתכנון מערבל:
קיימים כמה רמות לערבוב הנקבעות לפי מהירות ערבוב. ערבוב מהיר המיועד לתהליכי קואגולציה, חיטוי קולחים והכנת פולימר, ערבוב מהיר מוגדר כפרמטר של 10 קילוואט ל-100 קו"ב [kW/m^3] למשך 0.5 עד 2 דקות. ערבוב בינוני המיועד למכלי הומוגניזציה ואגירה, ריאקטורים, פלוקולציה, אגני איוור. ערבוב איטי לתהליכי שיקוע, ערבוב זה מוגדר כפרמטר של 1 קילוואט ל-100 קו"ב למשך 10 עד 30 דקות [kW/m^3].
פרמטר נוסף למדידת איכות הערבוב נמדדת ע"י גרדיינט המהירות (G), הגדרת גרדיינט המהירות היא מדד לאנרגיה הנמסרת לנוזל, כלומר כמות האנרגיה שצריכים להשקיע כדי להגיע לרמת ערבוב מסוימת, גרדיינט המהירות תלוי בצמיגות הנוזל ובנפח האגן ומוצגת בנוסחה מטה.
ערבוב | גראדיינט מהירות G [1/sec] |
מהיר | 1000 – 2000 |
איטי | 10 – 100 |
פלוקולציה | 50 – 100 |
ניתן גם לאפיין את טיבו של הערבוב במערכת ביולוגית, כ"טוב" ו"לא טוב" ניתן לראות את המאפיינים בטבלה הבאה:
ערבוב לא טוב | ערבוב טוב | ||
פרמטר | מאפיינים | פרמטר | מאפיינים |
צורת ריאקטור | יחס אורך רוחב (L/W) גדול מאוד (מעל 4) עם כניסה בצד רוחבי אחד ויציאה ממולו | צורת ריאקטור | מעגלי |
"קצר" בין כניסה ליציאה | מרובע – יחס אורך רוחב (L/W) קטן או שווה ל-3 | ||
המערכת מתוכננת להפריד ביומסה בתוך מערכת האוורור | |||
ערבוב | ביומסה חוזרת/שפכים נכנסים לא מתפזרים במהירות. סימנים: שקיעת מוצקים נראית, פלומת כניסה נראית. | עומק | איוור פיעפוע – לפחות עומק 4.5 מטר |
מחיצות בתוך המיכל או מספר יחידות עוקבות | איוור Jet – בעומק 7 עד 8 מטר, ייתכן גם סיוע בערבוב עומק | ||
איוור | נקודת כניסה באזור עומד | סוג מאוור | פיעפוע – ציוד פיזור עדין (Fine Bubble) |
Jet – לפי הוראות היצרן | |||
נקודת הכניסה מעל פני המים או בסמוך אליהם | מיקום ציוד איוור | דיפיוזרים – מילוי כלל שטח הרצפה | |
Jet – מתחתית המיכל |
כדי לחשב את ההספק הנדרש לספק לנוזל פותחה המשוואה הבאה עם הפרמטרים, מספר כנפיים וגודלם, מהירות סיבוב אימפלר, צמיגות וצפיפות הנוזל, גודל אימפלר. כל הפרמטרים למשוואה קטנה.
כמה האתר עזר לך בהבנת הבעיה ובחירת הפתרון?