






影响搅拌器输入能量和流动场的主要因素
搅拌的过程其实就是通过搅拌器叶片的旋转向内容器内的流体输入机械能,使流体获得合适的流动场,在流动场内进行动量、热量、的传递或者同时进行化学反应的过程。因此,流动场和输入能量总是设计与选用搅拌器时关心的问题,具体表现为:不同操作目的的搅拌过程就需要不同的流动场,在搅拌过程中需要提供给流体以多大的能量;而各种搅拌器在不同的操作条件下能产生什么样的流动场,供给多大的能量等一系列问题。搅拌器的选型和设计其实就是针对这种需要和可能的匹配。
下面我们来看看影响流动场和输入能量的主要因素.
影响流动场和输入能量的主要因素有以下三种。
1.搅拌器的结构型式,搅拌器加工,主要与釜型、搅拌器和内构件的形状及数量等有关。其中搅拌器和内构件的搭配方式产生的影响非常大。例如,对于低黏度流体,用一个八平叶桨式搅拌器进行搅拌。在相同转速下,有挡板时的输入功率和排量分别是无挡板时的10倍和4倍。
此外,无档板时流体的流动以水平环向流为主,而有挡板时则以轴向循环流为主。
2.搅拌器的转速搅拌器的工作原理与泵的叶轮相同,所产生的压头与转速n的平方成正比,提高搅拌器的转速.即可提供较大的压头。
3.被搅物料的特性,主要包括密度、流变行为、表面张力、相分率以及分散相尺寸等。搅拌过程的特性------地取决于物料的流变特性,化工搅拌器,如黏度等。



我们先来看看刮壁式搅拌釜结构。
说到刮壁式搅拌釜结构,我想起来今年年初的一个化工搅拌器的设计,搅拌釜为日本生产顺丁橡胶的c&r式反应器,采用螺带-导流筒式搅拌器,设有三重刮壁机构,即在导流筒内壁面、导流筒外壁面和搅拌器的内壁面都装有刮壁机构,使流体在导流筒内部产生很强的循环。当然,那种设计并不是,也可将化工搅拌器由螺带式搅拌器换成螺杆式搅拌器,以强制流体在导流筒内、外进行循环。
对于刮壁式搅拌釜来说,刮板的形状与搅拌功率和传热效率之间有直接关系。当搅拌釜需要通过夹套撤除聚合热时,理想的刮壁作用是刮板将其刀口前面贴近传热壁面的冷流体刮起,并与搅拌釜中部的热流体均匀混合。我们曾设计并研究了多种形状刮板的传热效果如下图所示。研究结果表明,b结构的传热效率好。


往复式三角形搅拌器叶轮介绍
通常的搅拌器总是向一个方向旋转,罐内无挡板时,液体的流动也是向一个方向进行回转运动。这时由于不能产生有效的剪切和上下循环,混合效果不佳。一般为避免此缺点,要在罐内装置挡板。然而,有些流体要附着到挡板上,要清除这些附着物相当麻烦。理想的情况是既能不设挡板,又能获得足够大的剪切和循环。能满足这个要求的是往复式搅拌器,它不用复杂的电气变换部分,仅用一个特殊设计的传动机构能够使搅拌器单方向回转变成每次进行90度往复的运动。这种搅拌器需与具有三角形截面的叶轮配合使用。 三角形叶轮进行水平左右往复转动,使互相逆向的轴向流桨式叶轮交替地进行正反转,液体朝三角形顶角的方向流动,即三角形顶角向上,则液体向,顶角向下,五家渠搅拌器,则把液体向下压。通常这种三角形叶轮二枚成一对,互相交叉90度安装,下层的顶角朝下,上层的顶角朝上,往复式搅拌器的整体情况如图。搅拌时,下层叶的可动范围内液体向下压出,直达罐底,并通过下层叶的不动部分折回,向上升,刚好这时因为上层叶的顶角向上,则使液体进一步往上升。上升流直至液体的自由表面,并通过上层叶的不动部分折回,往下降,反应釜搅拌器,这里又由于下层叶的顶角而向下,便使液体继续往下降。这样使罐内液体产生有效地上下循环流动,这时叶轮还进行着水平剪切运动,因此往复式搅拌器中的三角形叶轮亦是属于剪切-循环---型的。由于三角形叶片的根部粗,端部细,所以,叶径也可做得较大,通常叶径与罐径比为0.65~0.95。
往复式搅拌器可用于使橡胶块在中溶解和使黏土、陶土块在水中分散那样需要高剪切的场合,并且它还能使溶解后的高浓度、高黏度液体进行充分地循环流动。还有,在搅拌纸浆和玻璃纤维时,若用单方向回转的三角形搅拌器,则纤维互相缠结形成大块,而用往复式三角形搅拌器时则缠结不会发生。即使是高浓度的纸浆,由于可使用大的叶径,仍可没有停滞地进行搅拌。
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