不锈钢搅拌器-中拓鼎承-白银搅拌器

黏弹性流体对搅拌器的影响

黏弹性流体行为可以对搅拌器的混合作用产生巨大的负效应。黏弹性流体的典型特征是具有法向应力差、弹性回缩、应力突增(Overshoot)现象。这些特征可以显著地影响混合行为。黏弹性流体流场中力学特征明显地不同于其他流体。

对于牛顿流体，由于搅拌的离心作用，流体在搅拌器内呈漩涡状；与此相反，黏弹性流体在搅拌过程中明显的特性是具有弹性。

弹性是材料在受力形变时试图维持原来的形状或形变试图恢复原来的形状的一个特性。因此在搅拌操作中，弹性使材料试图维持原来的形状而不产生混合。黏弹性流体在运动时，总是产生垂直于剪切面的法向应力差，该法向应力差会引发二次流，促使搅拌器中的流体产生爬杆现象——Weissenberg效应，即由搅拌器叶片端部吸入流体，沿搅拌轴方向排出。

1974年，Ulblecht曾对有关圆球、圆盘和搅拌器在黏弹性流体中旋转时产生的二次流流型进行了实验研究，实验表明：球在无弹性流体中旋转时，由于惯性力使流体沿搅拌轴吸入，再在球表面由惯性抛出，形成轴向循环，然而在弹性强的黏弹性流体中，由于法向应力的存在会产生相反方向的流动，当两种力刚好平衡时，会在球表面形成一个孤立的漩涡，在此漩涡内的流体与釜内其余流体不混合。 在黏弹性流体的搅拌中，使用螺杆-导流筒、锚式、框式搅拌器，不锈钢搅拌器，是比较合适的。

螺杆螺带搅拌器技术参数

螺杆螺带式搅拌器的叶片是把细长形的金属卷成螺旋状而制成的，它是搅拌高黏度流体时不可缺少的一种叶轮形式。

螺带的宽度约为叶径的5%~15%，通常为10%。螺带的数量一般为2，称之为双螺杆螺带搅拌器；也有用一条螺带的单螺带叶轮；有时将一枚螺带放在螺杆外侧，另一枚螺带放在中间，沥水池搅拌器，并使叶轮转动时，内外两条螺带推动液体前进的方向相反，螺杆螺带搅拌器设计时使得两条螺带推动液体的排量相同，这种螺带称内外单螺带。与内外单螺带类似的还有螺带-螺杆式叶轮，螺带与螺杆分别使液体向相反方向流动，使全罐形成整体的轴向循环，在设计螺带-螺杆式叶轮搅拌器时，也需注意使螺带与螺杆的排量相等，由于螺带搅拌器是用于搅拌高黏度流体的，故其叶径与罐径之比应取得大，至少应等于0.9，大的可使叶轮与罐之间几乎无间隙。而且为了提高传热能力，极力减少罐壁上的附着物，白银搅拌器，还可在螺带上装刮板。

螺带的安装高度通常取罐底至液面的高度。螺带旋转一周的高度称螺距，一般螺带为一至二个螺距。一个螺距的高度约等于叶径。搅拌高黏度流体时通常使用锚框式和螺带式叶轮，然而二者的混合效果大有区别，锚式叶轮几乎不产生上下流动，在罐中心部的混合效果也较差，且液体黏度越高，这种缺点越明显。另一方面，污水池搅拌器，螺杆螺带式搅拌器叶轮利用其本身的结构特点和液体的黏性，产生以上下循环流为主的流动，随搅拌器搅拌轴旋转的方向不同，罐内有螺带存在的外周部液体被向上推或向下压，同时在罐中心部则液体相应地下降或上升，从而形成全罐液体的上下循环流动。至于哪一种旋转方向好，不能一概而论，尽可能以小试确认。有时，搅拌器回转方向不同，所需搅拌功率也不同。

桨式和涡轮式搅拌器传热系数关联式

早的搅拌罐传热关联式是由Chilton于1944年提出的，对于使用单层平桨、并有碟形封头的圆筒形搅拌罐，其被搅拌液体对罐壁和内冷盘管的表面传热系数关联式分别如下：

以后许多研究者改变搅拌器的形状和相对尺寸进行传热研究，提出了很多搅拌罐传热关联式，由于一个关联式只对应于一个几何构形，这些关联式不便使用。

20世纪60年代中至70年代初日本的水科笃郎和永田进治等提出了包含多种桨型和多个尺寸参数的统一关联式，如永田对于桨式和涡轮式两种叶轮，且罐内有挡板而无内冷管的情况，并Re大于100。得如下关联式：

对于罐内无挡板而有内冷盘管的情况，则物料对罐壁的表面传热系数关联式为：

当除去内冷管时，则须将上式的系数由0.51改成0.54。产生这6%的差别是由于内冷盘管的遮蔽效应。

永田也得出在Re>200，2上式中包含了叶轮的多个几何参数，如叶径6、罐径D、叶轮离罐底度c、叶片倾角、叶片数孔。和液高等，大大拓宽了公式的适用范围。

20世纪70年代，日本的佐野雄二等对于桨式、涡轮式叶轮在湍流域的场合，进一步建立了罐内液体的单位质量搅拌功率ε与液体对罐壁和内玲管壁的表面传热系数的联系，得到了适用性广、且形式更简单的关联式：

式中，为被搅液对夹套的表面传热系数．W/(㎡.K)；c为被搅液对内冷管壁的表面传热系数．W／(㎡.K)；dc为内冷管外径．m；ε为单位质量被搅液消耗的搅拌功率，W/kg；v为被搅液运动黏度.㎡/s。

式(5- 17)计算物件时须以流体的本体温度和壁温的算术平均值作定性温度。