Factorii care influenteaza si caracterizeaza procesul de amestecare

Factorii care influenteaza si caracterizeaza procesul de amestecare

Din categoria factorilor care influenteaza si caracterizeaza procesul de amestecare se pot lua in considerare urmatorii:

- starea materialului de prelucrat

- aparatul in care se efectueaza procesul

- cantitatea sau debitul de material

- durata operatiei

Starea materialului. Sistemele supuse amestecarii sunt fie fluide, fie constituite din particule solide. Sub aspectul realizarii procesului de amestecare fluidele pot fi newtoniene gaze si lichide sau nenowtoniene unele lichide si pastele. Proprietatile prin care influentiaza fluidele newtoniene sunt : densitatea, vascozitatea, difuziunea solubilitatea reciproca. Proprietatile prin care influentiaza fluidele nenwtoniene sunt:    densitatea si vascozitatea manifestala de cele mai multe ori prin consistenta si coeziune mare.Din punct de vedere hidrodinamic, amestecarea consta in realizarea unei miscari de cele mai multe ori turbulenta. In sisteme fluide newtoniene, turbulenta se obtine prin realizarea unei convectii fortate care la randul sau se realizeaza printr-o miscare eficienta a fluidului.Vascozitatea de turbulenta nu este o constanta pentru un fluid la o temperatura data, ci variaza in functie de marimea gradientului de viteza, pornind de la valori mici la perete pana la valori relative ridicate in centrul curentului. Deoarece vascozitatea lichidelor scade cu cresterea temperaturii, odata cu cresterea temperaturii deci, se imbunatatesc conditiile de agitare. Pe aceste considerente, in practica, daca tehnologia permite acest lucru, agitarea lichidelor se face la cald.

Materialele pulverulente, ca de exemplu: faina, sunt caracterizate prin consistenta si coeziune slabe sau uneori sunt lipsite de consistenta. Dar din cauza frecarilor dintre particule apar deseori forte de coeziune importante cu influenta considerabila asupra mersului si eficientei, amestecarii.

Materialele plastice sau pastoase, ca de exemplu: aluatul, diferitele paste de carne, sunt caracterizate prin consistenta si forte de coeziune considerabile.

Aparatul in care se desfasoara operatia influentiaza modul de realizare a acesteia prin forma si dimensiunile sale. De asemenea, forma si pozitia dispozitivului de amestecare fata de axul aparatului sunt de o deosebita importanta la amestecare. Organul de amestecare trebuie sa initieze in cat mai multe puncte ale aparatului amestecari intense locale si sa mentina in suspensie straturi limita cat mai subtiri care sa produca o turbulenta pronuntata a intregului continut din vas. Curentii ce se formeaza in aparat trebuie sa atraga mereu noi cantitati de material in zona dispozitivului de agitare, astfel incat operatia sa se desfasoare cu eficacitate maxima.

In multe cazuri asperitatile existente pe peretii aparatului in care se executa amestecarea influenteaza in mare masura modul de realizare a acesteia, in sens pozitiv, insa cu consum de energie mai ridicat.

Cantitatea de material ce se prelucreaza poate sa influenteze mai multi factori ai operatiei printre care: durata amestecarii, eficacitatea. In cazul in care se prelucreaza cantitati mari de materiale, sunt necesare, in mod corespunzator, aparate de dimensiuni mari, dispozitive mari de amestecare. Pe de alta parte, pentru a obtine o eficacitate ridicata a operatiei se impune ca materialul sa fie prelucrat un timp mai indelungat. De multe ori este mai rational sa se construiasca mai multe aparate de dimensiuni mai mici decat un aparat mare, imbunatatindu-se astfel o serie de indici functionali.

Durata operatiei are influenta in primul rand asupra consumului de energie. Acest parametru, de regula, se stabileste pe cale de experiment pe aparatul original sau prin prelucrarea datelor obtinute pe modele de laborator. Pentru ca operatia sa decurga cat mai economic este necesar ca agitatorul sa lucreze in astfel de conditii incat rezultatul necesar al amestecarii sa se obtina in timpul cel mai scurt. La aprecierea consumului de energie trebuie sa se ia in considerare consumul total pe durata necesara obtinerii rezultatului scontat. Astfel se impune determinarea duratei minime de amestecare. Acesta depinde in afara de tipul de agitator, de diametru acestuia, de turatie precum si de proprietatile lichidului adica de densitate si vascozitatea lui. In cazul in care componentii au diferente mari de densitate hotaratoare va fi influenta acestuia parametru.

Eficacitatea amestecarii. Una dintre problemele cele mai dificile ale tehnicii amestecarii o constituie stabilirea unui criteriu care sa caracterizeze calitatea amestecarii intr-un sistem dat (eficacitatea amestecarii). Cand amestecarea este folosita ca operatie auxiliara se poate aprecia eficacitatea acesteia dupa efectul tehnologic din operatia principala. In alte cazuri insa este greu de stabilit acest indiciu. Din aceasta cauza s-au propus o serie de metode din care amintim:

a - metoda bazata pe masurarea concentratiei in diverse puncte in cazul a doua lichide insolubile reciproc.

b - metoda bazata pe folosirea substantelor colorate;

c - metoda gradientului de temperatura;

d - metoda conductibilitatii electrice;

e - metoda bazata pe masurarea caldurii de dizolvare;

f - metoda bazata pe masurarea diferentei de densitate;

g - metoda atomilor marcati;

h - metoda elementului indicator.