La turbine à disque Rushton , ou turbine Rushton , est une turbine à flux radial utilisée pour de nombreuses applications de mélange et en particulier pour la dispersion des gaz et la fermentation en génie des procédés, et a été inventée par John Henry Rushton. [1]
La conception de la turbine Rushton repose sur un disque horizontal plat, avec des pales plates montées verticalement. Dans la plupart des cas, le disque possède 6 lames montées verticalement, montées à un tiers du disque et créant un flux radial.
Quelle est la forme de la turbine Rushton ?
La forme de la turbine de Rushton permettait de mélanger fluides et gaz, de les disperser sans que l’élément de mélange ne devienne instable. Cela s’explique par le fait qu’il possède un écoulement radial et s’auto-équilibre.
Le flux est déchargé radialement vers l’extérieur vers la paroi du réservoir, avec la moitié du flux dirigée vers le haut et l’autre moitié vers le bas.
La turbine Rushton est utilisée dans des applications de procédés nécessitant un cisaillement ou une turbulence élevée. La conception à turbine est la plus adaptée au contact gazeux liquide. Certainement lorsque le gaz est introduit sous l’hélice via un sparger.
La turbine guide le gaz le long d’un chemin de contact optimal avec le liquide et empêche le gaz de suivre un trajet vertical direct le long de l’arbre de l’agitateur, ce qui entraînerait autrement un contact minimal. Le disque empêche également les bulles de gaz de passer à travers la zone de cisaillement basse autour du moyeu de l’hélice.
Les turbines Rushton ont un effet de cisaillement élevé. Le transport vertical du fluide dans le corps du réservoir doit être soutenu par des turbines ou des hélices à flux axial. Ainsi, dans de nombreux cas, une combinaison de ces éléments de mélange sur un arbre d’agitateur est configurée.
Jongia Mixing Technology a découvert qu’avec la dispersion de gaz via un anneau de Sparger, les turbines d’alimentation (c’est-à-dire la turbine à flux axial ou l’hélice) il faudra pomper vers le haut, de bas en haut, afin de soutenir le flux de gaz vers le haut dans le processus. Cela permet de s’assurer que le processus de fermentation fonctionne de manière optimale.
Quels sont les avantages de la turbine Rushton ?
Bien qu’ils puissent être utilisés pour tout type de mélange monophasé ou multiplé, ils sont les plus efficaces pour la dispersion gaz–liquide et liquide–liquide et offrent des niveaux de cisaillement et de turbulence plus élevés avec un pompage plus faible.
Avec des déflecteurs appropriés, ces coulées sont converties en écoulements forts de haut en bas, aussi bien au-dessus qu’en dessous de l’hélice.
Dans quelles applications observe-t-on les turbines Rushton ?
- Fermentation,
- Dispersion des gaz,
- Traitement des déchets et des fibres dans les industries de la pâte et du papier,
- Mixage de bas niveau.
Les turbines Rushton fonctionnent généralement avec un nombre de rotation élevé. En raison du régime moteur élevé, la turbine Rushton consomme souvent une quantité assez importante d’énergie.
Une variante de la turbine Rushton est l’hélice dans laquelle les pales de l’hélice sont concaves, au lieu d’être plates. Une telle variante de turbine est appelée turbine concave.
Cette caractéristique ou exécution de conception a l’avantage de ne pas piéger le gaz d’aucune manière. L’avantage est que le gaz aura une propriété plus efficace dans le processus.
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