






高黏度液体混合操作通常都处于层流状态,其对应的黏度范围为1~1000pa.s。高黏度液体在层流下操作,没有明显湍动,流体离开搅拌器后,其能量很快耗散,因此不能通过流体的翻腾来造成容积循环,往往采用直接大面积推动流体使之达到混合,常用的搅拌器有锚式、框式、螺带式、螺杆式等。锚式搅拌器结构简单应用,应用广泛,由于缺乏轴向循环流动,混合效率较低。当搅拌雷诺数大于50时,产生的两次循环流可---混合特性。由于锚式搅拌器的形状与搅拌釜匹配,因此它的叶片扫过釜壁时,可促进物料与釜壁的热交换,并可减薄粘壁物,---混合性能。



搅拌器内的流型取决于搅拌方式,搅拌器、釜、挡板等的几何特征,流体性质以及转速等因素。在一般情况下,搅拌轴安装在釜中心时,将产生三种基本流型:1 切向流2 轴向流(图中b, c)3 径向流(图中a, d, e, f)。上述三种基本流型,不锈钢搅拌器,可能同时存在。
其中,平凉搅拌器,轴向流与径向流对混合起主要作用,碳钢搅拌器,而切向流应加以抑制,可通过加入挡板削弱切向流,以增强轴向流与径向流。不同的桨型和桨径对流型有重要的影响,如下图所示。图中b,c为轴向流,但是采用大直径的pbt桨叶或者流体粘度增---使流型转变成径向流。另外,采用多层pbt桨也会使各桨叶产生单独的径向流。
具体到搅拌器型号上,推进式搅拌器是轴流型的代表,平直叶圆盘涡轮搅拌器是径流型的代表,而斜叶涡轮搅拌器是混合流型的代表,
以上都是搅拌器在中心线安装的流型,可是当物料粘度不大,搅拌器在中心线安装有时会造成打旋现象,形成漩涡后会---降低混合效果。解决方法有很多:可以改变搅拌器直径,也可考虑安装挡板,在无挡板的搅拌容器中,搅拌器偏心安装也可以获得较好的搅拌效果,另外导流筒、内盘管等附件也可以起到挡板的效果。而在大型油釜中,一般采用侧面插入安装方式,通常也可获得较好的釜内整体循环。该场合若采用侧面射流混合方式,也可得到相似的混合效果,安装方式方面还有倾斜安装方式。


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,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,顶入式搅拌器,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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