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攪拌器的工作原理及應用
2011-6-27 閱讀次數:[6944]
攪拌器的類型
  攪拌器主要有下列幾種:
 、傩龢綌嚢杵鳌∮2~3片推進式螺旋槳葉構成(圖2),工作轉速較高,葉片外緣的圓周速度一般為5~15m/s。旋槳式攪拌器主要造成軸向液流,產生較大的循環量,適用于攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒含量低于10%的懸浮液。攪拌器的轉軸也可水平或斜向插入槽內,此時液流的循環回路不對稱,可增加湍動,防止液面凹陷。
 、跍u輪式攪拌器 由在水平圓盤上安裝2~4片平直的或彎曲的葉片所構成(圖3)。槳葉的外徑、寬度與高度的比例,一般為20:5:4,圓周速度一般為 3~8m/s。渦輪在旋轉時造成高度湍動的徑向流動,適用于氣體及不互溶液體的分散和液液相反應過程。被攪拌液體的粘度一般不超過25Pa·s。
 、蹣綌嚢杵鳌∮衅綐胶托睒絻煞N。平槳式攪拌器由兩片平直槳葉構成。槳葉直徑與高度之比為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產生的徑向液流速度較小。斜槳式攪拌器(圖4)的兩葉相反折轉45°或60°,因而產生軸向液流。槳式攪拌器結構簡單,常用于低粘度液體的混合以及固體微粒的溶解和懸浮。
 、苠^式攪拌器 槳葉外緣形狀與攪拌槽內壁要一致(圖5),其間僅有很小間隙,可清除附在槽壁上的粘性反應產物或堆積于槽底的固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用于攪拌粘度高達 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體流動。唯攪拌高粘度液體時,液層中有較大的停滯區。
 、萋輲綌嚢杵鳌÷輲У耐鈴脚c螺距相等(圖6),專門用于攪拌高粘度液體(200~500Pa·s)及擬塑性流體,通常在層流狀態下操作。
 、薮帕嚢杵 Corning數字式加熱器帶有一個閉路旋鈕來監控與調節攪拌速度。 微處理器自動調節馬達動力去適應水質、粘性溶液與半固體溶液。
 、叽帕訜釘嚢杵 Corning數字式加熱攪拌器帶有可選的外部溫度控制器 (Cat. No. 6795PR) ,他們還可以監控與控制容器中的溫度。
 
攪拌功率
  攪拌器向液體輸出的功率P,按下式計算: P=Kd5N3ρ
  式中K為功率準數,它是攪拌雷諾數Rej(Rej=d2Nρ/μ)的函數;d和N 分別為攪拌器的直徑和轉速;ρ和μ分別為混合液的密度和粘度。對于一定幾何結構的攪拌器和攪拌槽,K與Rej的函數關系可由實驗測定,將這函數關系繪成曲線,稱為功率曲線。攪拌器的類型、尺寸及轉速,對攪拌功率在總體流動和湍流脈動之間的分配都有影響。一般說來,渦輪式攪拌器的功率分配對湍流脈動有利,而旋槳式攪拌器對總體流動有利。對于同一類型的攪拌器來說,在功率消耗相同的條件下,大直徑、低轉速的攪拌器,功率主要消耗于總體流動,有利于宏觀混合。小直徑、高轉速的攪拌器,功率主要消耗于湍流脈動,有利于微觀混合。攪拌器的放大是與工藝過程有關的復雜問題,至今只能通過逐級經驗放大,根據取得的放大判據,外推至工業規模。
 
 
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