






高黏度流体搅拌对机械搅拌器的要求
黏度是流体的一种属性。它反映了流体运动时剪切应力与剪切速度梯度的比值关系。所以黏度大小对流动状态有很大的影响,也必然对机械搅拌器的搅拌过程有很大的影响。流体在管路中流动时,有层流、过渡流、湍流三种状态,大兴安岭地搅拌器,搅拌罐中也有这样三种流动状态,与管路中一样决定这些状态的是雷诺数re,黏度是决定re大小的主要参数之一。
在搅拌过程中,所谓黏度高低的说法并没有严格的界限,一般所谓高低只是一个习惯的说法。大致以2500m pa.s或10四次方mpa.s以上为高黏度.在此以下都可称为低黏度。也有的只将100mpa.s以下称为低黏度,中间又分出一个中等黏度的范畴。因为低黏度与中等黏度的液体在搅拌时流动状态的区别不大,所以将其统称为低黏度,以与高黏度液体相区别。关于目前常用的液体搅拌器所适用的黏度范围,净水搅拌器,说法也不同。有的认为适用在2×10的五次方mpa.s以下,也有的认为可用到1x10的六次方mpa.s。这些说法都未提及其他指标,所以也只能理解为一个大致的范围。


涡轮式搅拌器的分类及特点
涡轮式搅拌器随叶片形状和安装的角度不同其名称和用途也不同。从安装形式上看有两大类,一类是有一个圆盘安装在轮毂上,叶片再安装在圆盘上,称圆盘涡轮式机械搅拌器.另一种是叶片直接安装在轮毂上,称开启涡轮式搅拌器。若叶片垂直安装的称径向流涡轮,叶片倾斜安装的称轴向流涡轮。若叶片呈弯曲形的还可称作弯曲叶涡轮。 涡轮式搅拌器的叶径与罐径之比通常为0.25-0.5,转速为50-300dmin.适应的高黏度为30pa.s左右。
通常弯曲叶径向流涡轮的叶片是用钢板弯曲制成的,有些场合用压扁的圆管来制作弯曲形叶片,并且为了能使叶轮能贴近罐底的封头安装,将叶片略向上翘(上翘角约15度左右),叶片有二叶、三叶和四叶的,其中以三叶的用得多,且往往叶片的倾角不足90度而是75度-80度,立式搅拌器,习惯上常将此类叶轮称为后掠式叶轮。三叶后掠式叶轮还被称作法武都拉式(pfaudler)叶轮,因为它是法武都拉公司开发的,它常与指形挡板配合用于混合、传热、悬浮、气体吸收和乳化。三叶后掠式叶轮还常用于搪玻璃搅拌釜中。
搅拌器放大中的流体切应变速率
切应变速率是速度随位置的变化率,由速度分布图很容易转化成切应变速率分布图。对于切应变速率,重要的是其大值和平均值。
大量的研究表明,搅拌器中的大切应变速率与转速和搅拌器直径均成正比,而平均切应变速率仅与转速成正比,但几乎不受搅拌器直径变化的影响。因此,转速增大,平均切应变速率和大切应变速率均增大;当转速一定,搅拌器直径增大时,大切应变速率将增大,而平均切应变速率保持不变。 因而几何相似放大后(保持单位体积功率不变,转速下降,直径增加),搅拌器大切应变速率增加,而平均切应变速率下降,见下图。这也是放大后,造成大釜行为---变化的主要原因。
对于气液过程,不锈钢搅拌器,表观气体速率和单位体积搅拌功率是关联气液传递系数的有效参数,这些关系式相对来说独立于搅拌器规模。
当一种外加流体与正在容器内流动的流体混合时,混合时间与容器内的循环时间直接相关,对于这种混合过程,如果维持单位体积流体的搅拌器排液量恒定,单位体积搅拌功率将随釜径的平方关系增加,这样随着搅拌器的放大,功率增加的幅度是不现实的,所以随着搅拌器的放大,循环时间常常必须增加。
对于固体悬浮过程,描述方法可以有离底悬浮和完全均匀,单位体积功相等可以近似作为放大过程的标准。
高固体含量的淤浆体系通常呈现很强的假塑性,随着过程的放大,单位体积功有所下降。



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