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搅拌器混合速率和混合效率

在搅拌器的搅拌过程中，我们常用均一化时间θm来定量地表示混合速率。均一化时间θm的定义是：将两种完全互溶，但其物理或化学性质（如电导率、颜色、温度、折光率等）有差异的流体通过搅拌使之达到规定混合程度所需的时间。由于测量混合时间的种种条件以及所要求达到的终均匀程度是人为确定的，故θm的数值仅在相同的测试条件下有相互比较的价值。

在对比不同搅拌叶轮的混合速率时常用无量纲混合时间，即混合时间数Tm：

Tm=θmN

Tm的物理意义为：达到规定混合，六安搅拌器，搅拌器叶轮所需的转数。Tm值越低，则表明该叶轮的混合速率越高。

在湍流混合时，各种叶轮的Tm为一常数；而在高黏度液体的层流搅拌时，对于那些适合于高黏度液体混合的叶轮，如螺带式或螺杆式叶轮等则Tm亦为一常数；然而对于一些不适合高黏度液体混合的叶轮来说，例如用d/D=0.5左右的盘式涡轮在层流下混合高黏度液体时，由于罐内有混合死角，不能求得确切的均一化时间θm，故也不能算得Tm值。

有人研究了Tm和Np、Nqd等的关系，对于用平叶涡轮式、平叶桨式．弯曲叶桨式、布鲁马金式和推进式等叶轮搅拌低黏度液体的场合得到如下的关系式：

常用单位体积混合能Wv来表示混合效率。Wv是单位体积搅拌功率和均一化时间θm的乘积。Wv=pvθm。

需指出的是θm。不是一个严密定义的量，不锈钢搅拌器，如前所述，它随测量者的实验条件而变。故用Wv来比较不同叶轮的混合效率时，往往用一个基准的叶轮的Wv值作为参比值。

桨式搅拌器的结构和制造

浆式是结构简单也是常用的一种搅拌器型式。叶轮一般用扁钢制作，铸造叶轮现在已很少用。小型叶轮为简单化，常将叶轮焊在轮毂上，形成一个整体，然后用键、止动螺钉将轮毂连接在搅拌轴上(见图2-44)。

在桨式搅拌器中应用较多的是可拆式叶轮，即叶轮一端制出半个轴环套，两片桨叶对开地用螺栓将轴环夹紧在搅拌轴上、当桨径小于600mm时，可用一对螺栓固定、桨径由700~1100mm时，可用两对螺栓固定（见图2-45）。当桨径上大于1100mm时，为了传递扣矩可靠，在用螺桂夹紧的同时还要用一穿轴螺栓使叶轮与桨轴固定。

为了提高搅拌器叶轮的强度与刚度，可根据强度计算决定在叶轮上单侧加筋或两侧加筋.

搅拌器内的流型取决于搅拌方式，搅拌器、釜、挡板等的几何特征，流体性质以及转速等因素。在一般情况下，搅拌轴安装在釜中心时，将产生三种基本流型：1 切向流2 轴向流（图中b， c）3 径向流（图中a， d， e， f）。上述三种基本流型，可能同时存在。

其中，轴向流与径向流对混合起主要作用，而切向流应加以抑制，可通过加入挡板削弱切向流，以增强轴向流与径向流。不同的桨型和桨径对流型有重要的影响，如下图所示。图中b，c为轴向流，但是采用大直径的PBT桨叶或者流体粘度增大会使流型转变成径向流。另外，采用多层PBT桨也会使各桨叶产生单独的径向流。

具体到搅拌器型号上，推进式搅拌器是轴流型的代表，平直叶圆盘涡轮搅拌器是径流型的代表，而斜叶涡轮搅拌器是混合流型的代表，

以上都是搅拌器在中心线安装的流型，可是当物料粘度不大，搅拌器在中心线安装有时会造成打旋现象，桨式搅拌器，形成漩涡后会大大降低混合效果。解决方法有很多：可以改变搅拌器直径，也可考虑安装挡板，在无挡板的搅拌容器中，搅拌器偏心安装也可以获得较好的搅拌效果，另外导流筒、内盘管等附件也可以起到挡板的效果。而在大型油釜中，一般采用侧面插入安装方式，通常也可获得较好的釜内整体循环。该场合若采用侧面射流混合方式，也可得到相似的混合效果，安装方式方面还有倾斜安装方式。