化工攪拌器中低粘度互溶液體攪拌

　　黏度是流體的一種屬性。流體在管路中流動(dòng)時(shí)，有層流、過渡流、湍流三種狀態(tài)，化工攪拌器中同樣也存在這三種流動(dòng)狀態(tài)，而決定這些狀態(tài)的主要參數(shù)之一就是流體的黏度。在攪拌過程中，一般認(rèn)為黏度大于50Pa.s的為高黏度流體，在此以下則統(tǒng)稱為低黏度，有時(shí)將黏度在5～50Pa.s范圍內(nèi)的液體稱為中黏度流體。

　　低黏度互溶液體的攪拌是兩種及兩種以上互溶液體在攪拌作用下，任意一點(diǎn)的濃度、密度、溫度以及其他物理狀態(tài)達(dá)到均勻的過程，通常又稱為混勻過程，它是攪拌器工作中基本的一種攪拌工況。有時(shí)為了強(qiáng)調(diào)其屬于均相攪拌的特點(diǎn)，也稱其為調(diào)和或調(diào)勻。

　　低黏度互溶液體攪拌過程的主要特征是不存在傳遞過程的相界面。對于一個(gè)純物理混合過程，低黏度互溶液體的混合屬于容易完成的過程。但如果混合過程伴有化學(xué)反應(yīng)時(shí)，則往往會(huì)使過程復(fù)雜化，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是對混合時(shí)間有比較嚴(yán)格的要求，以避免發(fā)生一些不希望的副反應(yīng)；二是大多有反應(yīng)熱的導(dǎo)出或熱量的導(dǎo)入，從而增加了混合過程的控制難度。

　　低黏度互溶液體的攪拌操作一般都是在湍流狀態(tài)下進(jìn)行的。因而這一過程就具有較強(qiáng)的主體擴(kuò)散、湍流擴(kuò)散和分子擴(kuò)散，在宏觀混合的過程同時(shí)伴有很強(qiáng)的微觀混合過程。為達(dá)到攪拌液體的混合均勻狀態(tài)，低黏度互溶液體的攪拌首先要求提供足夠的循環(huán)量，避免在器內(nèi)出現(xiàn)死區(qū)，使所有攪拌液體都能產(chǎn)生快速對流循環(huán)運(yùn)動(dòng)。其次，還要求化工攪拌器造成的液體湍流強(qiáng)度或剪切速度要大，尤其是當(dāng)兩種液體黏度相差比較大時(shí)，呼和浩特?cái)嚢杵鳎羟械拇嬖趯⒂欣诟唣ざ纫后w在器中的分散，有利于湍流擴(kuò)散的強(qiáng)化。此外，當(dāng)需要混勻的兩種液體數(shù)量相差較大時(shí)，襯四氟攪拌器，少量液體的加料位置是很重要的，理想的位置是葉輪區(qū)，或是在葉輪吸入口附近，以保證進(jìn)料能很快通過葉輪，促使攪拌液體很快達(dá)到濃度均化。

攪拌器中旋轉(zhuǎn)軸的安裝設(shè)計(jì)

攪拌器中的旋轉(zhuǎn)軸按安裝位置可細(xì)分為傳動(dòng)軸和攪拌軸。變速器出口側(cè)為傳動(dòng)軸，攪拌器相連的稱攪拌軸，兩者通過聯(lián)軸器成為一個(gè)整體攪拌軸（通常情況下，選用單支點(diǎn)機(jī)架時(shí)，一般采用釜外帶短節(jié)聯(lián)軸器將攪拌軸與變速器出口側(cè)傳動(dòng)軸相連；采用雙支點(diǎn)機(jī)架時(shí)，攪拌軸常與機(jī)架中間短軸相連），習(xí)慣上則統(tǒng)稱為攪拌軸。攪拌軸的軸徑大多通過計(jì)算確定，其大小不僅要滿足強(qiáng)度要求，還應(yīng)滿足剛度要求。

　　攪拌軸剛度除與軸徑大小有關(guān)外，還取決于軸的支承情況，即與所采用的機(jī)架型式、聯(lián)軸器型式、變速器結(jié)構(gòu)，以及是否采用底軸承或中間軸承等密切相關(guān)。

　　按支承情況，攪拌軸可分為懸臂式和單跨式。懸臂式攪拌軸在攪拌器內(nèi)部不設(shè)置中間軸承或底軸承，因而維護(hù)檢修方便，特別對潔凈度要求較高的生物、食品或藥品攪拌器，減少了器內(nèi)的構(gòu)件，故應(yīng)優(yōu)先選用。

影響攪拌器輸入能量和流動(dòng)場的主要因素

　　攪拌的過程其實(shí)就是通過攪拌器葉片的旋轉(zhuǎn)向內(nèi)容器內(nèi)的流體輸入機(jī)械能，使流體獲得合適的流動(dòng)場，在流動(dòng)場內(nèi)進(jìn)行動(dòng)量、熱量、質(zhì)量的傳遞或者同時(shí)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的過程。因此，絮凝攪拌器，流動(dòng)場和輸入能量總是設(shè)計(jì)與選用攪拌器時(shí)關(guān)心的問題，具體表現(xiàn)為：不同操作目的的攪拌過程就需要不同的流動(dòng)場，在攪拌過程中需要提供給流體以多大的能量；而各種攪拌器在不同的操作條件下能產(chǎn)生什么樣的流動(dòng)場，供給多大的能量等一系列問題。攪拌器的選型和設(shè)計(jì)其實(shí)就是針對這種需要和可能的匹配。

　　下面我們來看看影響流動(dòng)場和輸入能量的主要因素.

　　影響流動(dòng)場和輸入能量的主要因素有以下三種。

　　1.攪拌器的結(jié)構(gòu)型式，不銹鋼攪拌器，主要與釜型、攪拌器和內(nèi)構(gòu)件的形狀及數(shù)量等有關(guān)。其中攪拌器和內(nèi)構(gòu)件的搭配方式產(chǎn)生的影響非常大。例如，對于低黏度流體，用一個(gè)八平葉槳式攪拌器進(jìn)行攪拌。在相同轉(zhuǎn)速下，有擋板時(shí)的輸入功率和排量分別是無擋板時(shí)的10倍和4倍。

　　此外，無檔板時(shí)流體的流動(dòng)以水平環(huán)向流為主，而有擋板時(shí)則以軸向循環(huán)流為主。

　　2.攪拌器的轉(zhuǎn)速攪拌器的工作原理與泵的葉輪相同，所產(chǎn)生的壓頭與轉(zhuǎn)速N的平方成正比，提高攪拌器的轉(zhuǎn)速．即可提供較大的壓頭。

　　3.被攪物料的特性，主要包括密度、流變行為、表面張力、相分率以及分散相尺寸等。攪拌過程的特性特別強(qiáng)烈地取決于物料的流變特性，如黏度等。

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