叶轮式搅拌器-中拓鼎承-阜新搅拌器

涡轮式搅拌器的分类及特点

涡轮式搅拌器随叶片形状和安装的角度不同其名称和用途也不同。从安装形式上看有两大类，框式搅拌器，一类是有一个圆盘安装在轮毂上，叶片再安装在圆盘上，叶轮式搅拌器，称圆盘涡轮式机械搅拌器．另一种是叶片直接安装在轮毂上，称开启涡轮式搅拌器。若叶片垂直安装的称径向流涡轮，阜新搅拌器，叶片倾斜安装的称轴向流涡轮。若叶片呈弯曲形的还可称作弯曲叶涡轮。　涡轮式搅拌器的叶径与罐径之比通常为0.25-0.5，转速为50-300dmin．适应的高黏度为30Pa.s左右。

通常弯曲叶径向流涡轮的叶片是用钢板弯曲制成的，有些场合用压扁的圆管来制作弯曲形叶片，并且为了能使叶轮能贴近罐底的封头安装，将叶片略向上翘（上翘角约15度左右），叶片有二叶、三叶和四叶的，其中以三叶的用得多，且往往叶片的倾角不足90度而是75度-80度，习惯上常将此类叶轮称为后掠式叶轮。三叶后掠式叶轮还被称作法武都拉式(Pfaudler)叶轮，因为它是法武都拉公司开发的，它常与指形挡板配合用于混合、传热、悬浮、气体吸收和乳化。三叶后掠式叶轮还常用于搪玻璃搅拌釜中。

搅拌器中的底挡板和指形挡板

在之前的文章中，我们介绍过搅拌器中的竖挡板，今天我们仅对底档板和指形挡板进行介绍。

一，底挡板

顾名思义，底挡板安装在搅拌釜的底部，如图8-3所示。它对促进固体悬浮很有效，可避免在搅拌器的底部形成固体颗粒堆积，桨式搅拌器，因而一般用于搅拌固体粒子形成的悬浮液。

对于湍流操作，推荐如图8-3 (a)所示的底部小挡板，挡板的参数为：d=0.5D; b=0.lD; h1=0.05D; w=0.1D; C=0.25D; e=0.5d。对于液液分散，当分散相的密度小

于连续相时（如把油分散于水），若使用的搅拌器直径太小，则在釜壁易产生浮油；若使用的搅拌器直径太大，则在釜的中部易产生浮油。建议采用如图8-3 (b)所示的轻液挡板，可获得好的分散效果。挡板的参数为：d=0.4D; b=0.05～0.1D；Bw=0.07～0.1D; Sb=0.5d; eb=0.5d。

二，指形挡板及其他型式的挡板

指形挡板（如图8-4所示）类似手指形状，多用于安装在三叶后掠式搅拌器的搪玻璃搅拌釜中。指形挡板比板式挡板节省搅拌功率，亦能起到增加液体上下循环流的作用，有时指形挡板内可通入冷却水，可对搅拌器进行换热作用。一般情况下，指形挡板的设计参数为：管外径d=D/20；指形挡板宽度Wf=0.1D;厚度X=0.04D;间距Sf=0.2D;长度Lf=0.17D;指形挡板与容器内壁间距Sb=0.1D;指形挡板与容器底距离C=0.44D;管下端突出的指形挡板长度L=0.06D。

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。