Příprava směsí – míchání a hnětení Střední odborná škola Otrokovice Příprava směsí – míchání a hnětení Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Miroslav Vičánek Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze. www.zlinskedumy.cz

Charakteristika DUM Název školy a adresa Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, 76502 Otrokovice Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0445 /2 Autor Ing. Miroslav Vičánek Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-Gu-CHTe/1-PV-3/9 Název DUM Příprava směsí – míchání a hnětení Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání Kód oboru RVP 28-52-H/01 Obor vzdělávání Gumař-plastikář Vyučovací předmět Chemická technika Druh učebního materiálu Výukový materiál Cílová skupina Žák, 15 – 16 let Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce s doplňujícím výkladem vyučujícího; náplň: míchání mechanické, pneumatické a cirkulační, hnětení Vybavení, pomůcky Dataprojektor Klíčová slova Míchání mechanické, pneumatické, cirkulační, míchadla, lopatky, turbína, vrtule, difuzor, míchadlo, hnětadlo, hnětič, kalandr Datum 15. 1. 2013

Příprava směsí – míchání a hnětení Náplň výuky (obsah hodiny) Míchání a směs Míchadla Míchání mechanické pneumatické cirkulační Hnětení

Příprava směsí Směs je látka, která se skládá alespoň ze dvou různých složek, mezi kterými nevznikne chemická vazba, látky si zachovávají svoji totožnost [1]. Příklad: do jedné nádoby dáme kyslík a vodík; pokud spolu reagují, vznikne sloučenina (voda), pokud nereagují, bude to směs plynů (H2 a O2). Obr. 1: sloučenina Obr. 2: směs Směs vzniká smísením různých látek, k její přípravě se používá [2] míchání – převažující složkou je kapalina směšování – zrnité materiály hnětení – tuhé pasty

Míchání Tři základní způsoby míchání mechanické pneumatické cirkulační Využití míchání urychlení chemických reakcí lepší výměna tepla příprava roztoků (mísitelné kapaliny) příprava emulzí (nemísitelné kapaliny) příprava suspenzí (nerozpustné tuhé látky) rozpouštění pevných látek Obr. 3: míchání

Mechanické míchání Míchačka je poháněna motorem, na hřídeli je míchadlo: lopatkové turbínové vrtulové speciální Baffle = usměžňující přepážka, žebro Feed = (krmení,) přívod, přítok, Agitator = (štváč, buřič,) míchadlo Cooling jacket = chladicí plášť Obr. 4: míchání

Míchadla Tvar závisí především na viskozitě směsi. Míchadlo může být: lopatkové – různý počet lopatek i tvar (rovné, válcovité) turbínové – různý počet i tvar vrtulové – různý počet prohnutých listů Další speciální, méně častá míchadla: kotvové – míchadlo ve tvaru „U“ pásové – pás plechu svinutý do tvaru šroubovice Obr. 5: lopatkové Obr. 6: turbínové Obr. 7: vrtulové

Boční přepážky Pro lepší promíchání se používají různá technická opatření: boční přepážky (zamezí rotaci po obvodu) difuzor (usměrní proudění na axiální) excentrické umístění míchadla (nestejně dlouhá dráha) V nádobě bez přepážek cirkuluje směs po obvodu. Přepážky způsobí vznik vírů a tím i důkladnější promíchávání. Obr. 8: prosté míchání Obr. 9: míchání s přepážkami

Difuzor Při míchání kapalina teče cestou nejmenšího odporu, tzn. opisuje co nejkratší dráhu. Difuzor ji donutí proudit dále – usměrní proudění axiálním směrem. Obr. 10: prosté míchání Obr. 11: míchání s difuzorem

Excentrické umístění Další možností vedoucí k důkladnějšímu promíchání je šikmé případně excentrické umístění míchadla. Pro kolující tekutinu je pak nestejně dlouhá dráha po obou stranách. Obr. 13: excentrické míchadlo Obr. 12: šikmé míchadlo

Pneumatické míchání Pneumatické míchání (probublávání) využívá toho, že pokud se do kapaliny zavádí plyn, stoupající bublinky s sebou unáší kapalinu a tím dochází k jejímu promíchávání. Výhoda – neobsahuje pohyblivé části, takto je možno míchat i velmi agresivní a korozivní prostředí. Nevýhoda – málo intenzivní. Konstrukce je velmi jednoduchá – do perforované trubky u dna se vhání vzduch. Obr. 14: probublávání

Cirkulační míchání Cirkulační míchání se používá pro míchání dvou nestejně těžkých kapalin; při míchání dochází k transportu kapaliny čerpadlo – nasává těžší kapalinu ze dna a rozstřikuje ji na hladinu tryska – při výstupu z trysky má kapalina vysokou rychlost, strhává okolní kapalinu a dochází k turbulenci Obr. 15: rozstřikování Obr. 16: tryska

Hnětení Hnětení = příprava směsi těstovité konzistence Používaná zařízení hnětačky dvouválce a hnětiče Hnětačky (míchání práškových hmot případně s kapalinou) podle konstrukce jsou lehké – hnětadla jsou pásky plechu nebo tvarované plechové lopatky těžké – hnětadla jsou masivní výstupky a žebra na hřídeli Obvyklá konstrukce hnětačky je dvojkoryto s horizontální dvojicí protiběžných míchadel, vyprazdňuje se vyklopením. Obr. 17: hnětačka Obr. 18: vyprazdňování

Tvary hnětadel Čím je míchaná směs tužší, tím pevnější a robustnější konstrukce míchadla Obr. 19: páskové míchadlo Obr. 21: „S“ míchadlo Obr. 20: lopatkové míchadlo Obr. 22: těžké hnětadlo Obr. 23: hnětadla

Dvouválce a hnětiče Slouží k míchání kaučukových směsí, které jsou značně tuhé Dvouválce (kalandry) – k míchání dochází v návalku před štěrbinou mezi válci Hnětiče – míchání dvojicí protiběžných robustních hnětadel v uzavřené komoře pod tlakem Obr. 24: laboratorní dvouválec

Kontrolní otázky: Jaké znáš druhy míchadel? Jaký je princip cirkulačního míchání? Jak pracuje pneumatická míchačka? K čemu se používají hnětačky a jaká je jejich konstrukce?

Seznam obrázků: Obr. 1: vlastní Obr. 2: vlastní Obr. 3: vlastní Obr. 4: Aushul, [vid. 05. 1. 2013], dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Agitated_vessel.svg Obr. 5: vlastní Obr. 6: vlastní Obr. 7: vlastní Obr. 8: vlastní Obr. 9: vlastní Obr. 10: vlastní Obr. 11: vlastní Obr. 12: vlastní Obr. 13: vlastní Obr. 14: vlastní

Seznam obrázků: Obr. 15: vlastní Obr. 16: vlastní Obr. 17: vlastní

Seznam použité literatury: [1] Otevřená encyklopedie Wikipedie, [vid 15. 1. 2013], dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/Mixture [2] Přemysl Hranoš, Stroje a zařízení v chemickém průmyslu, nakladatelství Pavel Klouda, Ostrava, 2001, ISBN 80-902155-7-2

Děkuji za pozornost 