往復(fù)式三角形攪拌器葉輪介紹

通常的攪拌器總是向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，罐內(nèi)無擋板時(shí)，液體的流動(dòng)也是向一個(gè)方向進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這時(shí)由于不能產(chǎn)生有效的剪切和上下循環(huán)，混合效果不佳。一般為避免此缺點(diǎn)，要在罐內(nèi)裝置擋板。然而，有些流體要附著到擋板上，要清除這些附著物相當(dāng)麻煩。理想的情況是既能不設(shè)擋板，又能獲得足夠大的剪切和循環(huán)。能滿足這個(gè)要求的是往復(fù)式攪拌器，它不用復(fù)雜的電氣變換部分，僅用一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠使攪拌器單方向回轉(zhuǎn)變成每次進(jìn)行90度往復(fù)的運(yùn)動(dòng)。這種攪拌器需與具有三角形截面的葉輪配合使用?！　∪切稳~輪進(jìn)行水平左右往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使互相逆向的軸向流槳式葉輪交替地進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，液體朝三角形頂角的方向流動(dòng)，即三角形頂角向上，則液體向，頂角向下，則把液體向下壓。通常這種三角形葉輪二枚成一對(duì)，互相交叉90度安裝，下層的頂角朝下，上層的頂角朝上，往復(fù)式攪拌器的整體情況如圖。攪拌時(shí)，下層葉的可動(dòng)范圍內(nèi)液體向下壓出，直達(dá)罐底，并通過下層葉的不動(dòng)部分折回，向上升，剛好這時(shí)因?yàn)樯蠈尤~的頂角向上，則使液體進(jìn)一步往上升。上升流直至液體的自由表面，并通過上層葉的不動(dòng)部分折回，往下降，這里又由于下層葉的頂角而向下，便使液體繼續(xù)往下降。這樣使罐內(nèi)液體產(chǎn)生有效地上下循環(huán)流動(dòng)，這時(shí)葉輪還進(jìn)行著水平剪切運(yùn)動(dòng)，因此往復(fù)式攪拌器中的三角形葉輪亦是屬于剪切-循環(huán)兼顧型的。由于三角形葉片的根部粗，端部細(xì)，所以，葉徑也可做得較大，通常葉徑與罐徑比為0.65~0.95。

往復(fù)式攪拌器可用于使橡膠塊在中溶解和使黏土、陶土塊在水中分散那樣需要高剪切的場(chǎng)合，并且它還能使溶解后的高濃度、高黏度液體進(jìn)行充分地循環(huán)流動(dòng)。還有，在攪拌紙漿和玻璃纖維時(shí)，若用單方向回轉(zhuǎn)的三角形攪拌器，則纖維互相纏結(jié)形成大塊，而用往復(fù)式三角形攪拌器時(shí)則纏結(jié)不會(huì)發(fā)生。即使是高濃度的紙漿，由于可使用大的葉徑，仍可沒有停滯地進(jìn)行攪拌。

推進(jìn)式攪拌器介紹，推進(jìn)式攪拌器（又稱船用推進(jìn)器）常用于低黏流體中，如圖所示。

標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)式攪拌器為三瓣葉片，其螺距與槳直徑相等。攪拌時(shí)，流體由槳葉上方吸入，下方以圓筒狀螺旋形排出，流體至容器底再沿壁面返至槳葉上方，形成軸向流動(dòng)。推進(jìn)式攪拌器攪拌時(shí)流體的湍流程度不高，但循環(huán)量大。容器內(nèi)裝擋板、攪拌軸偏心安裝或攪拌器傾斜時(shí)，可防止漩渦形成。推進(jìn)式攪拌器的直徑較小，槳葉直徑d對(duì)容器內(nèi)直徑D之比一般為0.1～0.3；葉端速度為7～10m/s，高達(dá)15m/s。

相對(duì)來說推進(jìn)式攪拌器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，適用于黏度低、流量大的場(chǎng)合，利用較小的攪拌功率通過高速轉(zhuǎn)動(dòng)的槳葉能獲得較好的攪拌效果。主要用于液液體系混合、溫度均一，在低濃度固一液體系中防止淤泥沉降等。推進(jìn)式攪拌器的循環(huán)性能好，剪切作用不大，屬于循環(huán)型攪拌器。

攪拌器混合速率和混合效率

在攪拌器的攪拌過程中，我們常用均一化時(shí)間θm來定量地表示混合速率。均一化時(shí)間θm的定義是：將兩種完全互溶，但其物理或化學(xué)性質(zhì)（如電導(dǎo)率、顏色、溫度、折光率等）有差異的流體通過攪拌使之達(dá)到規(guī)定混合程度所需的時(shí)間。由于測(cè)量混合時(shí)間的種種條件以及所要求達(dá)到的終均勻程度是人為確定的，故θm的數(shù)值僅在相同的測(cè)試條件下有相互比較的價(jià)值。

在對(duì)比不同攪拌葉輪的混合速率時(shí)常用無量綱混合時(shí)間，即混合時(shí)間數(shù)Tm：

Tm=θmN

Tm的物理意義為：達(dá)到規(guī)定混合，攪拌器葉輪所需的轉(zhuǎn)數(shù)。Tm值越低，則表明該葉輪的混合速率越高。

在湍流混合時(shí)，各種葉輪的Tm為一常數(shù)；而在高黏度液體的層流攪拌時(shí)，對(duì)于那些適合于高黏度液體混合的葉輪，如螺帶式或螺桿式葉輪等則Tm亦為一常數(shù)；然而對(duì)于一些不適合高黏度液體混合的葉輪來說，例如用d/D=0.5左右的盤式渦輪在層流下混合高黏度液體時(shí)，由于罐內(nèi)有混合死角，螺帶式攪拌器安裝便捷，不能求得確切的均一化時(shí)間θm，故也不能算得Tm值。

有人研究了Tm和Np、Nqd等的關(guān)系，對(duì)于用平葉渦輪式、平葉槳式．彎曲葉槳式、布魯馬金式和推進(jìn)式等葉輪攪拌低黏度液體的場(chǎng)合得到如下的關(guān)系式：

常用單位體積混合能Wv來表示混合效率。Wv是單位體積攪拌功率和均一化時(shí)間θm的乘積。Wv=pvθm。

需指出的是θm。不是一個(gè)嚴(yán)密定義的量，如前所述，它隨測(cè)量者的實(shí)驗(yàn)條件而變。故用Wv來比較不同葉輪的混合效率時(shí)，往往用一個(gè)基準(zhǔn)的葉輪的Wv值作為參比值。