Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Методы и устройства, используемые для перемешивания субстрата в реакторной емкости

24 января 2015
Методы и устройства, используемые для перемешивания субстрата в реакторной емкости
Автор
Автор статьи: Игорь Ливен
Системы перемешивания в реакторах биогазовых установок обычно представлены тяговыми или месильными мешалками. Выбор того, или иного типа механизма, зависит от вязкости перемешиваемой среды и концентрации содержащейся в ней твердой фазы, иногда оба типа комбинируются в одной конструкции, что позволяет достичь большей эффективности при перемешивании разнородной многокомпонентной среды. Эти механизмы могут быть непрерывного, или же периодического действия. Интервалы между запуском мешалок, работающих прерывно, определяются в зависимости от конкретных условий и свойств используемого субстрата. Их продолжительность корректируется во время пускового периода установки для получения биогаза.
В реакторах вертикального типа чаще всего используются погружные миксерные мешалки. Они могут быть

  • скоростными, имеющими от двух до трех лопастей
  • и медленными двухлопастными мешалками.

Они относятся к перемешивающим механизмам тягового типа, подключенным к безредукторным или редукторным электродвигателям, водонепроницаемые кожухи которых полностью погружены в перемешиваемый субстрат. Их охлаждение происходит за счет воздействия окружающей их среды.

Методы и устройства, используемые для перемешивания субстрата в реакторной емкости
К еще одному типу тяговых перемешивающих механизмов относятся мешалки с продольной осью, в которых двигатель располагается на конце вала, встроенного в реактор под определенным углом. Двигатель в этом случае находится вне реактора и отверстие для вала проделывается либо в крыше реактора, или, если она изготовлена из газонепроницаемой пленки, то в верхней части стены. Это отверстие должно быть хорошо загерметизировано, во избежание возможных утечек биогаза. Валы такой мешалки располагаются в реакторной емкости на дне и могут быть оборудованы одним или несколькими пропеллерами, имеющими небольшие лопасти, либо крупнолопастными мешалками. Такие перемешивающие устройства почти не имеют требующих постоянной замены подвижных частей, а так же их привод расположен вне зоны реактора и является более простым в исполнении. Если они расположены строго стационарно, то это может привести к недостаточно полному перемешиванию субстрата, находящегося в объеме реактора что может привести к образованию осадка и пенного слоя. Как и все отверстия в реакторе биогазовой установки, то, в котором закреплена ось перемешивающего устройства, должно быть тщательно загерметизировано.
Осевые мешалки также принадлежат к перемешивающим устройствам тягового типа, используемых в вертикальных реакторах установок для получения биогаза. Они предназначены для непрерывного перемешивания субстрата и размещаются на вале, устроенном на центральной оси реакторного перекрытия. Скорость вращения таких мешалок уменьшается с помощью редуктора до нескольких оборотов в минуту, что позволяет им образовывать внутри пространства реактора постоянное перетекание субстрата по внутренней оси вниз, а по стенкам ректора – вверх. Такие мешалки обеспечивают хорошее перемешивание субстрата, при таком перемещении субстрата тонкие слои выделившейся пены могут засасываться в нижние слои, что также предотвращает процессы осаждения и всплытия масс. При неотработанных режимах в крайних зонах реакторной емкости возможно образование пены и осадка, возникающее вследствие недостаточно полного перемешивания субстрата. Основной, требующей внимания частью их конструкции является подшипник осевого вала, на которого приходятся основные нагрузки. Приводы осевых мешалок, как и у продольных осевых мешалок, находятся вне зоны реактора, а преобразователи частоты регулируют скорость вращения пропеллеров или лопастей.
Лопастные мешалки и мешалки с крыльчаткой представляют собой только мешалки медленного вращения на длинной оси, относящиеся к месильному типу. Перемешивание субстрата в устройствах такого типа производится за счет промешивания субстратных слоев, а не за счет создания тягового потока. Это позволяет обеспечить равномерность состава во всем объеме субстрата, особенно если в нем содержится большое количество сухого вещества. Перемешивание с использованием лопастных мешалок и мешалок с крыльчаткой производится в периодическом режиме, через определенные интервалы. Для дополнительного перемешивания в реакторах вертикального типа, чтобы обеспечить дополнительные тяговые потоки, необходимые для обеспечения полного перемешивания субстрата, используются мешалки тягового действия. Помимо вертикальных реакторов мешалки такого типа могут применяться в горизонтальных реакторах с вытесняющим потоком, в которых для дополнительного перемешивания используются питающие шнеки. В этих реакторах ось мешалки расположена горизонтально, при этом ее лопасти могут быть дополнительно оборудованы системами теплообмена, служащими для подогрева субстрата.
Методы и устройства, используемые для перемешивания субстрата в реакторной емкости
Существует еще пневматическое перемешивание субстрата, когда через днище реактора с помощью системы сопел в толщу субстрата вдувается биогаз. Перемешивание в этом случае обеспечивается пузырьками поднимающегося вверх биогаза. Из-за того, что при такой технологии перемешивания невозможно предотвратить образование пенного слоя, она используется в основном для субстратов, имеющих невысокую вязкость и не склонных к пенообразованию. К ее достоинствам можно отнести хорошее перемешивание субстрата, обеспечиваемое равномерным расположению форсунок, и полное отсутствие движущихся частей. К тому же компрессоры в системах пневматического перемешивания расположены за пределами реакторной зоны. Однако, их технические характеристики должны полностью соответствовать свойствам используемого в них биогаза. Гидравлическое перемешивание субстрата производится путем нагнетания субстрата в емкость реактора, производимого с помощью насосов и поворотными горизонтальными или вертикальными форсунками. Перемешивание субстрата по такой технологии происходит во время его перемещения при подаче и отсасывании. Все рабочие блоки таких установок находятся вне рабочей зоны реактора, поэтому они достаточно износостойки и просты в эксплуатации. Гидравлическое, как и пневматическое перемешивание для субстратов, имеющих большую вязкость и склонных к пенообразованию, хотя при использовании регулируемых центробежных погружных насосов и направляющих труб возможно удаление пены и образующегося осадка. Такой вид перемешивания предназначен для всех легко перекачиваемых субстратов, используемых при мокром сбраживании.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев нет

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад