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推进式搅拌器介绍,推进式搅拌器(又称船用推进器)常用于低黏流体中,如图所示。
标准推进式搅拌器为三瓣叶片,其螺距与桨直径相等。搅拌时,流体由桨叶上方吸入,下方以圆筒状螺旋形排出,流体至容器底再沿壁面返至桨叶上方,形成轴向流动。推进式搅拌器搅拌时流体的湍流程度不高,但循环量大。容器内装挡板、搅拌轴偏心安装或搅拌器倾斜时,可防止漩涡形成。推进式搅拌器的直径较小,桨叶直径d对容器内直径D之比一般为0.1~0.3;叶端速度为7~10m/s,高达15m/s。
相对来说推进式搅拌器结构简单,制造方便,母液罐搅拌器,适用于黏度低、流量大的场合,利用较小的搅拌功率通过高速转动的桨叶能获得较好的搅拌效果。主要用于液液体系混合、温度均一,在低浓度固一液体系中防止淤泥沉降等。推进式搅拌器的循环性能好,剪切作用不大,属于循环型搅拌器。
机械搅拌器中非依时性非牛顿流体
非依时性非牛顿流体是机械搅拌器中的常见流体,属于非牛顿流体中的一种。
符合上面公式的流体称之为纯黏性非牛顿流体,大连搅拌器,或广义牛顿流体,即流体在任何处的切应变速率都是切应力的函数。根据函数f(r)形式的不同,防腐搅拌器,这种流体习惯上又可细分成三种类型:宾汉塑性流体、假塑性流体和胀塑性流体。
(1)宾汉塑性流体,在宾汉塑性流体的流动曲线上存在一个屈服应力,在屈服之前,它呈现固体行为。一般认为宾汉塑的现象产生于材料的一种三维刚性,这种刚性结构具有内在应力。当材料承受的应力小于屈服应力时,这种三维结构不足以被破坏,故不产生流动。但是当外部施加的应力大于屈服应力时,这种三维刚性就被破坏,呈现牛顿流动行为。
机械搅拌器中呈现宾汉塑的常见流体有污水泥浆、油脂、油漆、牙膏、淤泥、蛋黄酱、含有固体颗粒的白垩等;许多浓悬浮液也有屈服值,如将大量二氧化钛、碳酸钙、氧化铁等微粉混合入水中也可得宾汉塑性流体。
(2)假塑性流体,假塑性流体没有屈服应力,其流变行为的主要特征是黏度随切应力的增加而下降。这类流体通常可以用密律方程描述(此时,又可称为密律流体)。
在搅拌与混合技术中,研究得多的非牛顿流体是假塑性流体,具有这种流变行为的流体广泛存在于机械搅拌器中,有聚合物、聚合物溶液、悬浮液、高分子溶液以及羧纤维素的水溶液等。
(3)胀塑性流体,胀塑性流体的行为类似于假塑性流体,也没有屈服应力。但是胀塑性流体的黏度随切应变速率的增加而增加。许多高浓度的固体悬浮液具有这种流动行为。当这种悬浮液处于静止时,固体间的孔隙,液体的量由这些小孔隙的空间决定;在低切应变速率下,这些液体起着润滑剂的作用,因此呈现的应力也小;随着切应变速率的增加,液体不足以润滑结构之间的相互作用,应力急剧增加,所以呈现的黏度随切应变速率的增加而增加。
高黏度流体搅拌对机械搅拌器的要求
黏度是流体的一种属性。它反映了流体运动时剪切应力与剪切速度梯度的比值关系。所以黏度大小对流动状态有很大的影响,也必然对机械搅拌器的搅拌过程有很大的影响。流体在管路中流动时,有层流、过渡流、湍流三种状态,搅拌罐中也有这样三种流动状态,与管路中一样决定这些状态的是雷诺数Re,黏度是决定Re大小的主要参数之一。
在搅拌过程中,所谓黏度高低的说法并没有严格的界限,一般所谓高低只是一个习惯的说法。大致以2500m Pa.s或10四次方mPa.s以上为高黏度.在此以下都可称为低黏度。也有的只将100mPa.s以下称为低黏度,顶入式搅拌器,中间又分出一个中等黏度的范畴。因为低黏度与中等黏度的液体在搅拌时流动状态的区别不大,所以将其统称为低黏度,以与高黏度液体相区别。关于目前常用的液体搅拌器所适用的黏度范围,说法也不同。有的认为适用在2×10的五次方mPa.s以下,也有的认为可用到1x10的六次方mPa.s。这些说法都未提及其他指标,所以也只能理解为一个大致的范围。
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