中拓鼎承-喀什地中间池搅拌器立足实际

搅拌器机械密封的结构和优点

机械密封是搅拌器中为常用的一类密封装置，没有之一。机械密封把转轴的密封面从轴向改为径向，通过动环和静环两个端面的相互贴合，并作相对运动实现密封效果的机械装置，所以又称为端面密封。

机械密封具有功耗小，泄漏率低，密封，使用寿命长，无需经常维修，且能满足生产过程自动化和高压、高温、低温、真空、高速以及各种、、腐蚀性、磨蚀性介质和含固体颗粒介质的密封要求。

与填料密封相比，机械密封还具有以下优点：

①密封可靠，在搅拌器的长期运转中密封状态稳定，泄漏量很小，其泄漏量仅为填料密封的1%左右。

②使用寿命长，在油、水介质中一般可达1～2年或更长，在化工介质中一般能工作半年以上，我们通常会根据介质的腐蚀性等特性来选择合适的金属材料有针对性来制作机械密封，所以，在实际的搅拌器生产中，一般是要长于这个使用寿命的。

③摩擦功率消耗低，其摩擦功率仅为填料密封的10%～50%，由于密封的原理不同，填料密封往往是通过加大填料和轴的摩擦力来实现密封的，所以在降低功耗方面机械密封优势十分明显。

④轴或轴套基本上不磨损。

⑤维修周期长，端面磨损后可自动补偿，一般情况下不需经常性维修。

⑥抗振性好，对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感。

⑦适用范围广，能用于高温、低温、高压、真空、不同的搅拌器旋转频率，以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质的密封。

为区分叶轮排演的流向特点，根据主要排液方向将典型叶轮分成径流型和轴流型两种。平叶的桨式、涡轮式是径流型，螺旋面叶片的螺杆式、推进式是轴流型。折叶桨则居于两者之间，一般认为它更接近于轴流型。不过这种分法是近似的，是以主要流向来分的。

搅拌雷诺数是搅拌罐内液体流动状态的一种量度。图2—2形象地表示了八平直叶涡轮和螺带式叶轮在不同雷诺数下，搅拌罐内的液体的流动状态。

对于涡轮式叶轮，若叶轮转速很低，在Re不大于10的区域，仅叶轮周围韵液体随叶轮旋转，而远离叶轮的液体是停滞的，如图中-A1所示，因而混合效果很差，混合时间也非常长，见虚线(1)。在此区内，液体的流动是层流，叶轮旋转的阻力主要是黏滞阻力。因而N与Re成反比，如曲线(2)。叶轮旋转引起的离心效应可忽略不计，排出流量，见曲线(3)。

当Re增加到大于10，涡轮式叶轮旋转所产生的离心力就不可忽视。此离心力产生了排出流量，使角动量传递到远处的液体。这样远离叶轮的液体开始流动，而使Nv- Re曲线偏离曲线(2)的延伸线。在此区内，如曲线(3)所示，曲线上升的坡度很陡，混合大为改善，但在靠近叶轮上下部分仍然出现环形的停滞流区。

当Re数增加到数百，涡轮式叶轮周围的液流变成湍流。在区域c，排出流量显著增加，曲线(3)达到了大值。在区域A和B中观察副的停滞区已消失。Re进一步增加，湍流域逐渐扩大，直至终湍流域占完全优势。因此区域c是一个层流和湍流共存的过渡区。

在无挡板时，在Re约为90的过渡流域，涡轮式叶轮的排出流达到大值；而在有挡板时，排出流量在湍流域达到大。

搅拌器中的流型流场介绍

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，搅拌将产生三种基本流型：1.切向流；2.轴向流；3.径向流。上述三种基本流型，通常可能同时存在。其中，顶置式搅拌器相互信任，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。

在无挡板的搅拌容器中，搅拌器偏心安装可以获得较好的搅拌效果。而在大型油釜中，若采用搅拌器侧面插入安装方式，通常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。

搅拌器内进行的是三维流动，且流动具有随机性，因而其流动状况非常复杂：对这种流动的研究方法有两种，即试验测量方法与数值模拟法。

流场的测量通常采用毕托管法、热线流速计法、照相法、激光多普测速仪法和图像分析法等测速技术，可测出搅拌器内任意点的时均速度与脉动速度。然后以描述湍 流的雷诺方程为基础，加上不同的方程封闭假定与过程的简化假定，求解雷诺方程。可从理论上计算搅拌釜内各点的速度：对釜内各点的时均速度与脉动速度数据加以处理，可获得搅拌釜内的流型、速度分布、剪切速率分布、能耗速率分布等重要的流体力学特征量：

流场数值模拟测量搅拌器内的流场的试验装置一般都很昂贵，且流场的测量是相当费时的，故对于搅拌器往往只能实验地获得局部流场信息。近年来，随着计算机技术 的进步，用计算流体力学的方法对搅拌器内流场进行数值模拟的研究越来越多，从高黏层藏到低黏湍流，从两维流场到三维流场都开展了大量研究计算。目前，已能对简单的搅拌器和流变行为简单的液体所形成的流动场，用计算机进行模拟。