Linjasekoittimensekoituskyvyn määrittäminen

Abstract

Työn tavoitteena oli kehittää sekoituskyvyn empiirinen monimuuttujafunktio eräälle dynaamiselle linjasekoittimelle. Monimuuttujafunktio oli tarkoitus kehittää sekoittimen kierrosnopeuden, virtaavien materiaalien ja tilavuusvirtausten perus-teella.

Työn kirjallisuusosassa tarkasteltiin pääosin dynaamisia linjasekoittimia ja niiden toimintaperiaatteita sekä sekoituskyvyn määrittämiseen soveltuvia mittausmene-telmiä.

Sekoitettavien aineiden epähomogeenisuus määritettiin mittaamalla termoelemen-teillä sekoittimen jälkeisen virran lämpötilavaihtelut. Sekoitettavina aineina käy-tettiin kolmea erilaista seosta: vesi-vesi-, kuitususpensio-vesi- ja karboksyylime-tyyliselluloosa-vesiseoksia. Muita muuttujia kokeissa olivat neljä eri sekoittimen kierrosnopeutta, neljä eri päävirran tilavuusvirtausta ja kolme päävirran sekäsii-hen lisättävän sivuvirran suhdetta.

Monimuuttujafunktiokehitettiin vain kuitususpensio-vesiajojen pohjalta muilla seoksilla tehtyjen koeajojen osittaisen epäonnistumisen vuoksi. Hallitsevaksi pa-rametriksi monimuuttujafunktiossa osoittautui sekoittimen kierrosnopeus. Osittai-nen epäonnistuminen kokeissa johtui osaksi termoelementtien käytön sopimatto-muudesta sekoituskyvyn määrittämiseen ja osaksi sekoitettavien aineiden valin-nasta. Jatkotutkimuksiaajatellen muista sekoituskyvyn mittaamiseen käytettävissä olevista menetelmistäkäyttökelpoisimmaksi arvioitiin sähkötomografia.

The aim of this thesis was to develop an empirical multivariate function of mixing efficiency for one dynamic inline mixer. The intention was to develop a multivari-ate function from mixer's speed of revolution, material of flow and volume flows.

The literature part investigates mainly dynamic inline mixers and their operational principles and also measuring methods for defining of the mixing efficiency.

Inhomogeniety of the mixed materials was defined with thermoelements, which measure the variety of the temperature after the mixer. There were three different mixtures to be mixed: water-water-, fibersuspension-water- and carboxymethyl-cellulose-water- mixtures. Other parameters in the test were four mixer's speed of revolution, four different volume flows of head flow and three ratios of head flow and additional flow.

A multivariate function was developed only for fibersuspension-water-mixture, because of the partial miscarried tests with other experimental materials. Dominat-ing parameter of the multivariate function was themixers speed of revolution. Partial miscarried tests were caused by the improper use of thermoelements in identification of mixing efficiency and partly by theselection of the mixing mate-rials. Thinking of the follow-up research for the mixing efficiency a usable option would maybe be Electrical tomography.