搅拌器 知识
搅拌器知识(一)
一、搅拌器定义:
搅拌器又称搅拌桨或搅拌叶轮,是搅拌反应器的关键部件。
二、搅拌器功能:
提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动状态,以达到搅拌过程的目的。 包括:
1、产生强大的总体流动,以达到宏观均匀 ;
2、产生强烈的湍动,使液体微团尺寸减小 。
三、搅拌器工作原理:
搅拌器从电动机获得机械能,推动物料(流体)运动。搅拌器旋转时把机械能传递给流体,在搅拌器附近形成高湍动的充分混合区,并产生一股高速射流推动液体在搅拌容器内循环流动。
四、搅拌器和流型的关系:
1.流型与搅拌效果、搅拌功率的关系十分密切。搅拌器的改进和新型搅拌器的开发往往从流型着手。
2.流型的决定因素:取决于搅拌器的形式、搅拌容器和内构件几何特征,以及流体性质、搅拌器转速等因素。浆叶旋转运动,产生能量,作用于液体,形成流动状态。关键在浆叶,也与其它因素有关,如介质特性,搅拌器的工作环境等。
【注】流型:体循环流动的途径。
五、搅拌器和3种基本流型
搅拌机顶插式中心安装立式圆筒的三种基本流型:径向流、轴向流、切向流。三种流型通常同时存在, 轴向流与径向流对混合起主要作用, 切向流应加以抑制, 采用挡板可削弱切向流,增强轴向流和径向流。
1.径向流:
流体流动方向垂直于搅拌轴,沿径向流动,碰到容器壁面分成二股流体分别向上、向下流动,再回到叶端,不穿过叶片,形成上、下二个循环流动。
图1搅拌器与流型(a) 径向流
2.轴向流:
流体流动方向平行于搅拌轴,流体由桨叶推动,使流体向下流动,遇到容器底面再向上翻,形成上下循环流。
图2 搅拌器与流型(b) 轴向流
3.切向流:
无挡板的容器内,流体绕轴作旋转运动,流速高时液体表面会形成漩涡,流体从桨叶周围周向卷吸至桨叶区的流量很小,混合效果很差。
图3 搅拌器与流型(c) 切向流
六、搅拌器的种类:
以下从搅拌和流型的关系、搅拌器的外形结构以及搅拌的用途3个方面对搅拌器进行详细分类:
1.按流体流动形态分:
轴向流搅拌器、径向流搅拌器、混合流搅拌器
2.按结构分类:
1)平叶:桨式、涡轮式、框式和锚式的桨叶都有平叶和折叶两种结构
2)折叶:
3)螺旋面叶:推进式、螺杆式和螺带式的桨叶为螺旋面叶
3.按搅拌用途分:
1)低粘度流体用搅拌器:推进式、长薄叶螺旋桨、桨式、开启涡轮式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框桨式、三叶后弯式、MIG和改进MIG等。
2)高粘度流体用搅拌器:锚式、框式、锯齿圆盘式、螺旋桨式、螺带式(单螺带、双螺带)、螺旋—螺带式等。
桨式、推进式、涡轮式和锚式搅拌器在搅拌反应设备中应用最为广泛,据统计约占搅拌器总数的75~80%。
七、搅拌器的选择思路:
1)搅拌器选型一般从3个方面考虑:搅拌的目的、物料粘度和搅拌器容积的大小。
2)选用时除满足工艺要求外,还用考虑功耗、操作费用,以及制造、维护和检修等因素。
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