攪拌器中的三種基本流型

　　攪拌器的流型與攪拌效果、攪拌功率的關(guān)系十分密切，攪拌器的改進(jìn)和新型攪拌器的開(kāi)發(fā)往往從流型著手。釜內(nèi)的流型主要取決于攪拌方式、攪拌器、容器形狀、擋板等幾何特征，以及流體性質(zhì)、轉(zhuǎn)速等因素。對(duì)于工業(yè)上應(yīng)用多的立式圓筒攪拌器頂插式中心安裝，攪拌將產(chǎn)生三種基本流型。

　　(1)徑向流流體的流動(dòng)方向垂直于主軸沿徑向流動(dòng)，碰到容器壁面分成兩股流體分別向上、向下流動(dòng)，再回到葉端，食用油攪拌器，不穿過(guò)葉片形成上、下兩個(gè)循環(huán)流動(dòng)，見(jiàn)圖5-2 (a)。攪拌器的圓盤(pán)是產(chǎn)生徑向流的主要原因。

　　(2)軸向流流體的流動(dòng)方向平行于主軸，流體由槳葉推動(dòng)，使流體向下流動(dòng)，碰到器底再翻上，形成上下循環(huán)流，見(jiàn)圖5-2(b)。軸向流的產(chǎn)生是由于流體對(duì)旋轉(zhuǎn)葉片產(chǎn)生的升力的反作用力引起的。

　　(3)切向流無(wú)擋板的容器內(nèi)，流體繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，流速高時(shí)。液體表面會(huì)形成漩渦，如圖5—2(c)所示。此時(shí)流體從槳葉周?chē)芟蚓砦翗~區(qū)的流量很小，混合效果很差。

　　上述三種流型通常可能在攪拌器中同時(shí)存在，反應(yīng)釜攪拌器，其中軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用，而切向流應(yīng)如以抑制。采用擋板可削弱切向流，增強(qiáng)軸向流和徑向流作用。

適用于固液懸浮的攪拌器結(jié)構(gòu)參數(shù)尺寸

　　固液懸浮是借助攪拌器的作用，使固體顆粒懸浮在液體中，形成固液混合物或懸浮液。均勻懸浮的主要控制因素是循環(huán)速率及湍流強(qiáng)度，其中容積循環(huán)速率又往往是的因素。固液懸浮操作以渦輪式攪拌器使用范圍，其中以開(kāi)啟式渦輪，它沒(méi)有中間圓盤(pán)，不致阻礙槳葉上下的液相混合。彎葉、斜葉開(kāi)式渦輪的優(yōu)點(diǎn)更突出，它的排出性能好，槳葉不易磨損，用于固液懸浮操作更合適。通常采用寬葉的開(kāi)啟式四斜葉渦輪式攪拌器，容器底為錐形時(shí)，其尺寸為：df/D=0.4～0.5，C/d=0.5，H/D=1；碟形時(shí)d/D=0.4。如固液密度差較小時(shí)，也可采用標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)啟式四斜葉渦輪式攪拌器；若含固量很高，且固液密度差較小時(shí)，可采用平槳；若混合液黏度低于0.4Pa.s，特別是0.1Pa.s以下，頂進(jìn)式攪拌器，固液密度差小，含固量低，可用推進(jìn)式，并在湍流區(qū)全擋板條件下操作，其參數(shù)可取d/D=0.33， C/d=1，H/D=1。對(duì)懸浮體系，當(dāng)密度差小，且只要求懸浮物離開(kāi)罐底而不必均勻懸浮時(shí)，舟山攪拌器，攪拌轉(zhuǎn)．速也不必太大，可用底擋板；當(dāng)密度差大，并要求均勻懸浮時(shí)，攪拌轉(zhuǎn)速較高，應(yīng)采用底擋板和壁擋板；如懸浮物易黏附在擋板上，可采用導(dǎo)流筒。對(duì)帶纖維的固體懸浮可選用后彎式渦輪攪拌器。固液懸浮采用長(zhǎng)薄葉螺旋槳等也是不錯(cuò)的選擇。

　　對(duì)于固體懸浮，其攪拌難度取決于懸浮粒子的沉降速度。懸浮程度與顆粒的沉降速度成反比，即攪拌轉(zhuǎn)速愈高，直徑愈大，顆粒的沉降速度愈小，獲得的攪拌程度愈高。

攪拌器中的攪拌容器和擋板

　　攪拌器中攪拌容器和擋板的作用非常重要，直接影響到攪拌效果，下面我們來(lái)看看攪拌容器和擋板的具體介紹。

　　攪拌容器常被稱(chēng)作攪拌釜（或攪拌槽）。當(dāng)攪拌器用作反應(yīng)器時(shí)，又被稱(chēng)為攪拌釜式反應(yīng)囂，有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)反應(yīng)釜。

　　釜體的結(jié)構(gòu)型式通常為立式圓筒形，其高徑比值主要依據(jù)操作時(shí)容器裝液高徑比以及裝料系數(shù)大小而定。而容器裝液高徑比又視容器內(nèi)物料性質(zhì)、攪拌特征和攪拌器層數(shù)而異，一般取1～1.3，大時(shí)可達(dá)6。釜底形狀有平底、橢圓底、錐形底等，有時(shí)亦可用方形釜。同時(shí)，根據(jù)工藝的傳熱要求，釜體外可加夾套，并通以蒸汽、冷卻水等載熱介質(zhì)，當(dāng)傳熱面積不足時(shí)，還可在釜體內(nèi)部設(shè)置盤(pán)管等。

　　為了消除攪拌容器內(nèi)液體的打旋現(xiàn)象，保證攪拌器的攪拌效果，使被攪物料能夠上下軸向流動(dòng)，形成全釜的均勻混合，通常需要在攪拌容器內(nèi)加入若干塊擋板。擋板數(shù)一般在2到6塊之間，視其具體情況而定。加入擋板后，攪拌器的攪拌功耗將明顯增加，且隨著擋板數(shù)的增加而增加；但在滿足全擋板條件后，再增加擋板數(shù)，攪拌功耗將不再增加。

　　通常，擋板寬度約為容器內(nèi)直徑的十二分之一到十分之一，在固體懸浮操作時(shí)，還可在釜底上安裝底擋板，以促進(jìn)固體的懸浮。攪拌容器中的傳熱盤(pán)管也可部分以至全部代替擋板；當(dāng)裝有垂直換熱管后，一般也可不再設(shè)置擋板。

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