






罐中液体的循环流动是达到物料混合所的流动状态,而湍流扩散、剪切流又是某些搅拌过程快速进行达到搅拌目的所需要的。虽然某种合适的流动状态也要靠搅拌罐及其他附件来共同造成,但是叶轮的形状与运转情况仍可以说是决定罐内流动状态的基本的因素。
各种搅拌叶轮形状按搅拌器的运动方向与叶轮表面的角度可分为三类,即平叶、折叶和螺旋面叶。桨式、涡轮式、锚式、框式等的叶轮都是平叶或折叶,而推进式、螺杆式、螺带式的叶轮则为螺旋面叶。 平叶的桨面与运动方向垂直,即运动方向与桨面法线方向一致。折叶的桨面与运动方向成一个倾斜角度;一般这个倾斜角度为45或60度等。螺旋面叶是连续的螺旋面成其中一部分,叶片曲面与运动方向的角度逐渐变化,如推进式叶片的根部曲面与运动方向一般可为40-70度,而其叶端的曲面与运动方向的角度较小,一般为17度左右。 由于平叶的运动方向与桨面垂直,所以当叶轮低速运转时,液体的主要流动为水平环向的流动。
当叶轮转速增大时,液体的径向流动就渐渐增大。叶轮转速愈高,由平叶排出的径向流愈强。但只靠叶轮本身,它造成的轴向流动还是很弱的。折叶由于桨面与运动方向成一定倾斜角,所以在叶轮运动时,除有水平环流外,还有轴向分流。在叶轮转速增大时,还有渐渐增大的径向流。螺旋面可以看成是许多折叶的组合,反应釜搅拌器,这些折叶的角度逐渐变化,所以螺旋面的流向也有水平环向流、径向流和轴向流,其中轴向流量大。



锚式搅拌器
锚式搅拌器结构简单,如图5-7所示。它适用于黏度在1pa.s以下的流体搅拌,当流体黏度在1~10pa.s时,可在锚式搅拌器中间加一横桨叶,立式搅拌器,即为框式搅拌器,以增加容器中部的混合。锚式搅拌器的一般参数为:桨叶直径d与容器内直径d之比为0. 9~0. 98,叶端速度为1~5m/s。锚式或框式搅拌器的混合效果并不理想,只适用于对混合要求不太高的场合。由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其他搅拌器大,能得到较大的表面传热系数,故常用于传热、晶析操作。也常用于搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。当搅拌黏度大于10pa.s的流体时,应采用螺带式或螺杆式搅拌器。
锚式、框式叶轮机械搅拌器属于同一类,这些叶轮的桨径对罐径之比d/d较大,机械搅拌器通常在低速下运行,在搅拌低黏度液体时不产生大的剪切力,因此它不适用于液-液和气-液分散,另一方面,这些叶轮在罐内移动的流量大,水平回转流占支配---,不具有---的混合均一性,然而在罐壁附近的流速比其他叶轮大。能得到大的传热膜系数,巴彦淖尔搅拌器,故常用于传热,晶析操作。另外,由于其叶径较大,且与罐底贴近,也常用它来搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。还有它也常用于高黏度流体的搅拌,然而随流体黏度的,罐内的流动减少,由传动装置传入的能量作为叶轮和流体的摩擦(剪切)消耗掉的比例增大。从搅拌效果看,在叶片近旁有液体的交换,而在轴附近则存在几乎不起搅拌作用的部分,使用如图2-12的变形框式叶轮,可使情况---,然而仍不能全部解决问题。要使高黏度流体完全流动非要用螺带式叶轮机械搅拌器那样具有强制液体进行挤出流动的叶轮。




开启涡轮搅拌器多是将叶片直接焊下轮毂上,折叶开启涡轮的叶片在焊接时,通常是在轮毂上开槽,叶片嵌入后施焊。小型开启涡轮也有整体铸造的,---是折叶的,如大量生产,用铸造比焊接的更为方便。对于大直径的开启涡轮搅拌器,也可将全部叶片或径向对称的一对做成与轮毂可拆连接的,以便于安装.
双层折叶涡轮式搅拌器功率的计算
搅拌器双层折叶涡率计算
涡轮式搅拌器根据叶片倾角不同可分成上推式(ptu)和下压式(ptd)两种。双层叶轮有四种可能的组合,即ptd+ptd;ptu+ptu;ptu+ptd;ptd+ptu。对组合桨型符号的约定是:个出现的桨型为安装在下层的叶轮。实际应用中以ptd+ptd和ptu+ptd二种组合方式为多,而以ptu+ptd组合的混合效率,而ptd+ptu混合效率。在四枚宽0.1d挡板的条件下,二种组合叶轮的np与l/d的关联式如式(3-29)和式(3-30)和图3-16和图3-17。可见对这二种组合折叶涡轮,其np——l/d曲线均呈一凹形弧线,可用一二次曲线---地拟合,顶入式搅拌器,式(3-29)的相关系数为0.995.式(3-30)的相关系数为0.963。
折叶涡轮搅拌器还常与圆盘涡轮和平桨等组合使用,组台时通常将折叶涡轮放在上层,同时将圆盘涡轮或平直叶开式涡轮等径向流叶轮放在下层可获得好的混合效果。
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