中拓鼎承(图)-搅拌器加工-呼伦贝尔搅拌器

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，搅拌器生产，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，呼伦贝尔搅拌器，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，反应罐搅拌器，使用螺杆-导流筒、锚式、框式搅拌器，是比较合适的。

开启涡轮搅拌器多是将叶片直接焊下轮毂上，折叶开启涡轮的叶片在焊接时，通常是在轮毂上开槽，叶片嵌入后施焊。小型开启涡轮也有整体铸造的，特别是折叶的，如大量生产，用铸造比焊接的更为方便。对于大直径的开启涡轮搅拌器，也可将全部叶片或径向对称的一对做成与轮毂可拆连接的，以便于安装.

双层折叶涡轮式搅拌器功率的计算

搅拌器双层折叶涡率计算

涡轮式搅拌器根据叶片倾角不同可分成上推式(PTU)和下压式(PTD)两种。双层叶轮有四种可能的组合，即PTD+PTD;PTU+PTU;PTU+PTD;PTD+PTU。对组合桨型符号的约定是：个出现的桨型为安装在下层的叶轮。实际应用中以PTD+PTD和PTU+PTD二种组合方式为多，而以PTU+PTD组合的混合效率，而PTD+PTU混合效率。在四枚宽0.1D挡板的条件下，二种组合叶轮的Np与L/D的关联式如式(3-29)和式(3-30)和图3-16和图3-17。可见对这二种组合折叶涡轮，其Np——L/D曲线均呈一凹形弧线，可用一二次曲线很好地拟合，式(3-29)的相关系数为0.995．式(3-30)的相关系数为0.963。

折叶涡轮搅拌器还常与圆盘涡轮和平桨等组合使用，组台时通常将折叶涡轮放在上层，同时将圆盘涡轮或平直叶开式涡轮等径向流叶轮放在下层可获得好的混合效果。

高黏度液体混合操作通常都处于层流状态，其对应的黏度范围为1～1000Pa.s。高黏度液体在层流下操作，没有明显湍动，搅拌器加工，流体离开搅拌器后，其能量很快耗散，因此不能通过流体的翻腾来造成容积循环，往往采用直接大面积推动流体使之达到混合，常用的搅拌器有锚式、框式、螺带式、螺杆式等。锚式搅拌器结构简单应用，应用广泛，由于缺乏轴向循环流动，混合效率较低。当搅拌雷诺数大于50时，产生的两次循环流可改善混合特性。由于锚式搅拌器的形状与搅拌釜匹配，因此它的叶片扫过釜壁时，可促进物料与釜壁的热交换，并可减薄粘壁物，改善混合性能。

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