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                          攪拌器的工作原理和分類

                          發布時間:2012-08-22      點擊次數:1864
                          攪拌器的工作原理:

                          攪拌器是使液體、氣體介質強迫對流并均勻混合的器件。攪拌器的類型、尺寸及轉速,對攪拌功率在總體流動和湍流脈動之間的分配都有影響。一般說來,渦輪式攪拌器的功率分配對湍流脈動有利,而旋槳式攪拌器對總體流動有利。對于同一類型的攪拌器來說,在功率消耗相同的條件下,大直徑、低轉速的攪拌器,功率主要消耗于總體流動,有利于宏觀混合。小直徑、高轉速的攪拌器,功率主要消耗于湍流脈動,有利于微觀混合。攪拌器的放大是與工藝過程有關的復雜問題,至今只能通過逐級經驗放大,根據取得的放大判據,外推至工業規模。

                          不同介質黏度的攪拌粘度系指流體對流動的阻抗能力,其定義為:液體以1cm/s的速度流動時,在每1cm2平面上所需剪應力的大小,稱為動力粘度,以Pa?s為單位。粘度是流體的一種屬性。流體在管路中流動時,有層流、過渡流、湍流三種狀態,攪拌設備中同樣也存在這三種流動狀態,而決定這些狀態的主要參數之一就是流體的粘度。在攪拌過程中,一般認為粘度小于5Pa?s的為低粘度流體,例如:水、蓖麻油、飴糖、果醬、蜂蜜、潤滑油重油、低粘乳液等;5-50Pa?s的為中粘度流體,例如:油墨、牙膏等;50-500Pa?s的為高粘度流體,例如口香糖、增塑溶膠、固體燃料等;大于500Pa?s的為特高粘流體例如:橡膠混合物、塑料熔體、有機硅等。對于低粘度介質,用小直徑的高轉速的攪拌器就能帶動周圍的流體循環,并至遠處。而高粘度介質的流體則不然,需直接用攪拌器來推動。適用于低粘和中粘流體的葉輪有槳式、開啟渦輪式、推進式、長薄葉螺旋槳式、圓盤渦輪式、布魯馬金式、板框槳式、三葉后彎式、MIG式等。適用于高粘和特高粘流體的葉輪有螺帶式葉輪、螺桿式、錨式、框式、螺旋槳式等。有的流體粘度隨反應進行而變化,就需要用能適合寬粘度領域的葉輪,如泛能式葉輪等。

                          攪拌器的類型主要有下列幾種:

                          ①旋槳式攪拌器

                          由2~3片推進式螺旋槳葉構成,工作轉速較高,葉片外緣的圓周速度一般為5~15m/s。旋槳式攪拌器主要造成軸向液流,產生較大的循環量,適用于攪拌低粘度(<2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒含量低于10%的懸浮液。攪拌器的轉軸也可水平或斜向插入槽內,此時液流的循環回路不對稱,可增加湍動,防止液面凹陷。

                          ②渦輪式攪拌器

                          由在水平圓盤上安裝2~4片平直的或彎曲的葉片所構成。槳葉的外徑、寬度與高度的比例,一般為20:5:4,圓周速度一般為3~8m/s。渦輪在旋轉時造成高度湍動的徑向流動,適用于氣體及不互溶液體的分散和液液相反應過程。被攪拌液體的粘度一般不超過25Pa·s。

                          ③槳式攪拌器

                          有平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器由兩片平直槳葉構成。槳葉直徑與高度之比為4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產生的徑向液流速度較小。斜槳式攪拌器的兩葉相反折轉45°或60°,因而產生軸向液流。槳式攪拌器結構簡單,常用于低粘度液體的混合以及固體微粒的溶解和懸浮。

                          ④錨式攪拌器

                          槳葉外緣形狀與攪拌槽內壁要一致,其間僅有很小間隙,可清除附在槽壁上的粘性反應產物或堆積于槽底的固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用于攪拌粘度高達200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體流動。唯攪拌高粘度液體時,液層中有較大的停滯區。

                          ⑤螺帶式攪拌器

                          螺帶的外徑與螺距相等,專門用于攪拌高粘度液體(200~500Pa·s)及擬塑性流體,通常在層流狀態下操作。

                          ⑥磁力攪拌器

                          Corning數字式加熱器帶有一個閉路旋鈕來監控與調節攪拌速度。微處理器自動調節馬達動力去適應水質、粘性溶液與半固體溶液。

                          ⑦磁力加熱攪拌器

                          Corning數字式加熱攪拌器帶有可選的外部溫度控制器(Cat.No.6795PR),他們還可以監控與控制容器中的溫度。

                          ⑧折葉式攪拌器

                          根據不同介質的物理學性質、容量、攪拌目的選擇相應的攪拌器,對促進化學反應速度、提高生產效率能起到很大的作用。折葉渦輪攪拌器一般適應于氣、液相混合的反應,攪拌器轉數一般應選擇300r/min以上。

                          ⑨變頻雙層攪拌器

                          變頻攪拌器的底座、支桿、電動機使用技術固定為一體。夾頭,無松動、無搖擺、不會脫落,安全可靠。鍍鉻支桿,下粗上細,鋼性強、結構合理。具有移動方便,重量輕等優點。適合各類小型容器
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