搅拌器放大中的流体切应变速率
切应变速率是速度随位置的变化率,由速度分布图很容易转化成切应变速率分布图。对于切应变速率,重要的是其大值和平均值。
大量的研究表明,搅拌器中的大切应变速率与转速和搅拌器直径均成正比,而平均切应变速率仅与转速成正比,但几乎不受搅拌器直径变化的影响。因此,转速增大,平均切应变速率和大切应变速率均增大;当转速一定,搅拌器直径增大时,大切应变速率将增大,而平均切应变速率保持不变。 因而几何相似放大后(保持单位体积功率不变,转速下降,淮南搅拌器,直径增加),搅拌器大切应变速率增加,而平均切应变速率下降,见下图。这也是放大后,花生油搅拌器,造成大釜行为显著变化的主要原因。
对于气液过程,表观气体速率和单位体积搅拌功率是关联气液质量传递系数的有效参数,这些关系式相对来说独立于搅拌器规模。
当一种外加流体与正在容器内流动的流体混合时,混合时间与容器内的循环时间直接相关,对于这种混合过程,如果维持单位体积流体的搅拌器排液量恒定,单位体积搅拌功率将随釜径的平方关系增加,这样随着搅拌器的放大,功率增加的幅度是不现实的,所以随着搅拌器的放大,沥青搅拌器,循环时间常常必须增加。
对于固体悬浮过程,描述方法可以有离底悬浮和完全均匀,单位体积功相等可以近似作为放大过程的标准。
高固体含量的淤浆体系通常呈现很强的假塑性,随着过程的放大,单位体积功有所下降。
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,润滑油搅拌器,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。
不锈钢搅拌器的偏心式安装
不锈钢搅拌器在立式容器上偏心安装,能防止液体在不锈钢搅拌器附近产生“圆柱状回转区”,可以产生与加挡板时相近似的搅拌效果。偏心式不锈钢搅拌器的流型示意图如图1-13。搅拌中心偏离容器中心,会使液流在各点所处压力不同,因而使液层间相对运动加强,增加了液层间的湍动,使搅拌效果得到明显的提高。但偏心搅拌容易引起振动.一般用于小型搅拌器上比较合适。
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