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搅拌器的工作原理及应用

作者:淄博友胜化工机械设备有限公司 浏览: 发表时间:2021-02-24 13:54:20

搅拌器类型

搅拌器主要有:

① 螺旋桨式搅拌器由2-3个螺旋桨叶片组成(图2)。工作速度高,叶片外缘圆周速度一般为5-15mg。适用于固体颗粒含量小于10%的低粘度(<2PA·s)液体、乳液和悬浮液的混合。搅拌器的转轴也可水平或斜插入槽内。此时,液流的循环回路是不对称的,可以增加湍流,防止液面下垂。

② 涡轮搅拌器由安装在水平圆盘上的两到四个平的或弯曲的叶片组成(图3)。叶片的外径、宽高比一般为20:5:4,圆周速度一般为3-8m/s,适用于气体和不互溶液体的分散和液液反应过程。搅拌液的粘度一般小于25pa·s。

③ 桨式搅拌器有两种类型:平桨式搅拌器和斜桨式搅拌器。平桨搅拌器由两个平叶片组成。当叶片径高比为4~10,周向流速为1.5~3m/s时,径向流速较小。倾斜叶轮搅拌器(图4)的两个叶片朝相反方向转动45°或60°,产生轴向流。桨式搅拌器结构简单,常用于低粘度液体的混合和固体颗粒的溶解悬浮。

④ 锚定式搅拌器的叶轮叶片外缘形状应与搅拌槽内壁(图5)保持一致,两者之间只有一个很小的间隙,可以去除附着在槽壁上的粘性反应产物或槽底积聚的固体,保持良好的热稳定性转移效应。叶片的周向速度为0.5-1.5m/s,可用于搅拌粘度高达200pa·s的牛顿流体和准塑性流体(见粘性流体流动)。当只搅拌高粘度液体时,液体层中有一个很大的停滞区。

搅拌器组成

搅拌器通常由驱动电机、减速机、联轴器、机架、密封、搅拌轴和搅拌器组成。

其中:驱动电机:三相异步电机、防爆电机、变频电机、气动电机、液压电机等。

减速机:摆线针轮减速机、斜齿轮减速机、蜗轮减速机、伞齿轮减速机、平行轴减速机、皮带轮减速机等。

密封形式有:填料密封、机械密封、磁力密封等


搅拌功率

搅拌器对液体的输出功率P计算如下:P=kd5n3ρ

其中k是幂标准数,是搅拌器雷诺数的函数(rej=D2N,ρ/μ);D和N分别是搅拌器的直径和速度;ρ和μ分别是混合物的密度和粘度。对于具有一定几何形状的搅拌器和搅拌槽,可以通过实验确定K与rej之间的函数关系,这种函数关系可以画成一条曲线,称为功率曲线。搅拌器的类型、尺寸和转速对总流量和湍流脉动之间的功率分配有影响。一般来说,涡轮搅拌器的功率分配有利于湍流脉动,而螺旋桨搅拌器有利于整体流动。对于同一类型的搅拌器,在相同功耗的情况下,大直径低速搅拌器的功率主要消耗在总流量中,有利于宏观混合。小直径高速搅拌器的功率主要由湍流脉动消耗,有利于微混合。搅拌器的放大是一个涉及工艺过程的复杂问题。到目前为止,只能通过经验逐步扩大,并根据获得的扩大标准外推到产业规模。



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