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，不穿過葉片形成上、下兩個(gè)循環(huán)流動(dòng)，見圖5-2 (a)。攪拌器的圓盤是產(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)流體從槳葉周圍周向卷吸至槳葉區(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，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，不銹鋼攪拌器，增強(qiáng)軸向流和徑向流作用。

槳式攪拌器中的折葉槳亦多用扁鋼制作（如圖2-47）．也有的采用角鋼制作槳葉。角鋼的抗彎強(qiáng)度比同樣截面積的扁鋼要好，將角鋼以一定角度安放，也可同樣起到折葉槳的效果。折葉槳與槳軸的連接方式與平槳的相同。槳式的通用尺寸為槳寬與槳徑之比b／dj= 0.10—0.25．加強(qiáng)筋板的長度可以是槳葉的全長，反應(yīng)釜攪拌器，也可取槳長的一半。槳葉的厚度通常由強(qiáng)度計(jì)算決定。

三曲面軸流攪拌器

軸流槳，適合中低黏度流體的混合、傳熱、循環(huán)、粒子懸浮、溶解等。

優(yōu)點(diǎn)：低剪切、強(qiáng)循環(huán)、低能耗，葉片可拆卸，可在大型攪拌槽中使用，中低運(yùn)行轉(zhuǎn)速。

缺點(diǎn)：葉片為曲面，制造成本高。

應(yīng)用實(shí)例：在三葉推進(jìn)式攪拌器的應(yīng)用實(shí)例中，采用三葉推進(jìn)式攪拌器需要中間軸承，而使用一個(gè)直徑為1600mm的三曲面軸流型攪拌器，達(dá)到同樣的循環(huán)量，其運(yùn)行轉(zhuǎn)速僅為50r/min，所需的電動(dòng)機(jī)功率也為3kW，而攪拌軸為懸臂軸，無磨損問題。

攪拌器實(shí)現(xiàn)液液分散的目的

實(shí)現(xiàn)液液分散，是攪拌器的主要任務(wù)之一。在液液分散的過程中，密度大的一種液體稱之為重相，密度小的稱之為輕相，中和釜攪拌器，一般情況下，我們都是通過攪拌器的攪拌，使輕相分散在重相之中，反之也可以。被分散的一種液相稱之為分散相，另一種稱之為連續(xù)相，另外，吉林?jǐn)嚢杵?，也有不存在連續(xù)相的情況，就是將兩者打散，均勻分散。

一般情況下，我們通過攪拌器實(shí)現(xiàn)液液分散的目的如下：

1.增加兩種液體的相界面，相界面可以簡單直觀的理解為兩種不同物質(zhì)的分界面，實(shí)現(xiàn)液液分散后，這個(gè)分界面會(huì)消失，使這個(gè)分界面消失的轉(zhuǎn)速就稱之為臨界攪拌轉(zhuǎn)速。分界面消失后，兩種液體充分接觸，接觸面積更大，相界面也就更大，有利于后續(xù)反應(yīng)的進(jìn)行。

2.減小了分散相液滴外部擴(kuò)散膜之阻力，這樣就加快的分散相液滴之間的分散和凝并，更加有利于傳質(zhì)。

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