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攪拌器的工作原理及應用

作者:淄博友勝化工機械設備有限公司 瀏覽:21 發表時間:2021-02-24 13:54:20

攪拌器類型

攪拌器主要有:

① 螺旋槳式攪拌器由2-3個螺旋槳葉片組成(圖2)。工作速度高,葉片外緣圓周速度一般為5-15mg。適用于固體顆粒含量小于10%的低粘度(<2PA·s)液體、乳液和懸浮液的混合。攪拌器的轉軸也可水平或斜插入槽內。此時,液流的循環回路是不對稱的,可以增加湍流,防止液面下垂。

② 渦輪攪拌器由安裝在水平圓盤上的兩到四個平的或彎曲的葉片組成(圖3)。葉片的外徑、寬高比一般為20:5:4,圓周速度一般為3-8m/s,適用于氣體和不互溶液體的分散和液液反應過程。攪拌液的粘度一般小于25pa·s。

③ 槳式攪拌器有兩種類型:平槳式攪拌器和斜槳式攪拌器。平槳攪拌器由兩個平葉片組成。當葉片徑高比為4~10,周向流速為1.5~3m/s時,徑向流速較小。傾斜葉輪攪拌器(圖4)的兩個葉片朝相反方向轉動45°或60°,產生軸向流。槳式攪拌器結構簡單,常用于低粘度液體的混合和固體顆粒的溶解懸浮。

④ 錨定式攪拌器的葉輪葉片外緣形狀應與攪拌槽內壁(圖5)保持一致,兩者之間只有一個很小的間隙,可以去除附著在槽壁上的粘性反應產物或槽底積聚的固體,保持良好的熱穩定性轉移效應。葉片的周向速度為0.5-1.5m/s,可用于攪拌粘度高達200pa·s的牛頓流體和準塑性流體(見粘性流體流動)。當只攪拌高粘度液體時,液體層中有一個很大的停滯區。

攪拌器組成

攪拌器通常由驅動電機、減速機、聯軸器、機架、密封、攪拌軸和攪拌器組成。

其中:驅動電機:三相異步電機、防爆電機、變頻電機、氣動電機、液壓電機等。

減速機:擺線針輪減速機、斜齒輪減速機、蝸輪減速機、傘齒輪減速機、平行軸減速機、皮帶輪減速機等。

密封形式有:填料密封、機械密封、磁力密封等


攪拌功率

攪拌器對液體的輸出功率P計算如下:P=kd5n3ρ

其中k是冪標準數,是攪拌器雷諾數的函數(rej=D2N,ρ/μ);D和N分別是攪拌器的直徑和速度;ρ和μ分別是混合物的密度和粘度。對于具有一定幾何形狀的攪拌器和攪拌槽,可以通過實驗確定K與rej之間的函數關系,這種函數關系可以畫成一條曲線,稱為功率曲線。攪拌器的類型、尺寸和轉速對總流量和湍流脈動之間的功率分配有影響。一般來說,渦輪攪拌器的功率分配有利于湍流脈動,而螺旋槳攪拌器有利于整體流動。對于同一類型的攪拌器,在相同功耗的情況下,大直徑低速攪拌器的功率主要消耗在總流量中,有利于宏觀混合。小直徑高速攪拌器的功率主要由湍流脈動消耗,有利于微混合。攪拌器的放大是一個涉及工藝過程的復雜問題。到目前為止,只能通過經驗逐步擴大,并根據獲得的擴大標準外推到產業規模。



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