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通过流型对搅拌器进行分类
搅拌器的分类比较复杂,我们可以根据流型来给搅拌器进行分类。
流型就是用来形容搅拌器容器内部的混合体根据一定的规律,循环流动的一种形式,搅拌器的流型大致分为三种:轴向流型,径向流型和混合流型。 轴向流型中的轴,指的就是搅拌轴,轴向流型的混合流体的运动方向是和搅拌轴平行的,流体是从轴向进入搅拌器的叶片,而后又从轴向流出的一种液流方式,轴流式搅拌器多采用螺旋桨作为搅拌叶轮,所以轴流式搅拌器又成为旋桨式搅拌器,反应池搅拌器让利销售,旋桨式搅拌器的生产维护费用较低。
在同样转速和同样直径的前提下,轴流式搅拌器的功率更高,其特点还有,结构简单,便于维护,生产能力高,适用于中低粘度的液体搅拌。 和轴向流型相对的,径向流型的流体是沿着叶轮的半径方向排出的,结构也不复杂,适用范围相当广泛,径流式搅拌器多有一个开式的叶轮,开式叶轮可以更好的实现流体的径向排放,除了开式叶轮,还有很多径流式搅拌器采用盘式叶轮,盘式叶轮多用来实现气液混合,功率略低于开式叶轮。
叶轮上的桨叶多采用不锈钢材质,其形状根据搅拌流体性质的不同而不同,平直型桨叶多用于低粘度的液体的搅拌,而锚型桨叶可用于高粘度的液体搅拌,也可根据具体需要增加一排桨叶。
混合流型是在轴向流型和径向流型基础之上加装挡板,一般挡板不会大于容器直径的十分之一,高度也不应超过直径的两倍,加装挡板后流体会不规则的运动,当然,通过改变叶轮的安装角度,使其按照需要稍微倾斜,可以通过更少的挡板实现我们所需要的混合流型,这一点要注意。
搅拌器中搅拌器与流型介绍
准确的讲,搅拌器其实就是搅拌器中的搅拌桨叶和搅拌叶轮部分,这部分是整个搅拌器的关键部位,搅拌器通过旋转将机械动能传递给流体,而流体就根据搅拌器的旋转形式,形成不同的运动状态,不断地循环流动,这种循环流动的状态和形式就称之为流型。
流型同搅拌器中很多部件有关,比如内容器的几何特征、搅拌器、挡板等等,除了搅拌器的影响,流型还受很多因素的影响,比如:搅拌物质的物理性质,搅拌物质间的化学反应,搅拌效果的要求等,搅拌流型比较复杂,但其基本流型只有以下三种:
1.径向流型,这种流型中,流体的循环流动方向是和搅拌轴垂直的,在这种流型中,流体在径向的流动方向上,会受到内容器壁面的阻挡,从而一分为二,形成向上和向下两个循环流动方向。
2.轴向流型,在这种流型中,搅拌器中流体的循环流动方向同搅拌轴平行,流体在轴向动,遇到内容器底面阻挡,形成了上下方向的循环流动。
3.切向流型,切向流型多见于无挡板的内容器中,流体环绕搅拌轴运动,就是我们常说的漩涡,这种流型的混合效果比较差。
在正常的搅拌过程中,在三种流型往往是同时存在并相互影响的,其中对于切向流型,我们应该通过挡板加以抑制,而对轴向流型和径向流型,应该根据搅拌效果的需要予以增强。
当然,需要说明的是,以上对流型的介绍,为了方便和容易理解起见,我们只是通过搅拌器的中心安装这一个情况下进行说明的,不过一般来说不同的搅拌器其搅拌器安装方式可能有所不同,比如,偏心式、侧入式、顶部安装、斜插安装等等,那么,不同的搅拌器安装方式所产生的流型也就有着不同的差别,比起中心安装来更加的复杂,但是其流型也是由以上三种基本流型所构成的。
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,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。
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