锚式搅拌器
锚式搅拌器结构简单,如图5-7所示。它适用于黏度在1Pa.s以下的流体搅拌,当流体黏度在1~10Pa.s时,可在锚式搅拌器中间加一横桨叶,即为框式搅拌器,以增加容器中部的混合。锚式搅拌器的一般参数为:桨叶直径d与容器内直径D之比为0. 9~0. 98,叶端速度为1~5m/s。锚式或框式搅拌器的混合效果并不理想,只适用于对混合要求不太高的场合。由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其他搅拌器大,水处理搅拌器,能得到较大的表面传热系数,故常用于传热、晶析操作。也常用于搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。当搅拌黏度大于10Pa.s的流体时,应采用螺带式或螺杆式搅拌器。
锚式、框式叶轮机械搅拌器属于同一类,这些叶轮的桨径对罐径之比d/D较大,机械搅拌器通常在低速下运行,在搅拌低黏度液体时不产生大的剪切力,因此它不适用于液-液和气-液分散,另一方面,这些叶轮在罐内移动的流量大,水平回转流占支配地位,不具有良好的混合均一性,然而在罐壁附近的流速比其他叶轮大。能得到大的传热膜系数,故常用于传热,晶析操作。另外,由于其叶径较大,且与罐底贴近,也常用它来搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。还有它也常用于高黏度流体的搅拌,然而随流体黏度的,罐内的流动减少,由传动装置传入的能量作为叶轮和流体的摩擦(剪切)消耗掉的比例增大。从搅拌效果看,在叶片近旁有液体的交换,而在轴附近则存在几乎不起搅拌作用的部分,使用如图2-12的变形框式叶轮,阜阳搅拌器,可使情况改善,然而仍不能全部解决问题。要使高黏度流体完全流动非要用螺带式叶轮机械搅拌器那样具有强制液体进行挤出流动的叶轮。
适用于固液悬浮的搅拌器结构参数尺寸
固液悬浮是借助搅拌器的作用,使固体颗粒悬浮在液体中,形成固液混合物或悬浮液。均匀悬浮的主要控制因素是循环速率及湍流强度,其中容积循环速率又往往是的因素。固液悬浮操作以涡轮式搅拌器使用范围,其中以开启式涡轮,它没有中间圆盘,不致阻碍桨叶上下的液相混合。弯叶、斜叶开式涡轮的优点更突出,它的排出性能好,桨叶不易磨损,用于固液悬浮操作更合适。通常采用宽叶的开启式四斜叶涡轮式搅拌器,容器底为锥形时,其尺寸为:df/D=0.4~0.5,C/d=0.5,H/D=1;碟形时d/D=0.4。如固液密度差较小时,也可采用标准的开启式四斜叶涡轮式搅拌器;若含固量很高,且固液密度差较小时,可采用平桨;若混合液黏度低于0.4Pa.s,搪玻璃搅拌器,特别是0.1Pa.s以下,固液密度差小,含固量低,可用推进式,并在湍流区全挡板条件下操作,其参数可取d/D=0.33, C/d=1,H/D=1。对悬浮体系,当密度差小,化工搅拌器,且只要求悬浮物离开罐底而不必均匀悬浮时,搅拌转.速也不必太大,可用底挡板;当密度差大,并要求均匀悬浮时,搅拌转速较高,应采用底挡板和壁挡板;如悬浮物易黏附在挡板上,可采用导流筒。对带纤维的固体悬浮可选用后弯式涡轮搅拌器。固液悬浮采用长薄叶螺旋桨等也是不错的选择。
对于固体悬浮,其搅拌难度取决于悬浮粒子的沉降速度。悬浮程度与颗粒的沉降速度成反比,即搅拌转速愈高,直径愈大,颗粒的沉降速度愈小,获得的搅拌程度愈高。
螺带式搅拌器:螺带式搅拌器的叶片是用带钢卷成螺旋状焊接在轴上制成。它适用于中、高黏度(可达数千泊)的搅拌,有较好的上下循环性能。螺带式搅拌器有单螺带、双螺带、内-外螺带、螺带-螺杆等多种型式。螺带式搅拌器与搅拌容器壁的间隙、螺距、头数以及带宽等都对混合效率有影响。应用在高黏度流体时,由于锚式搅拌器几乎不产生上下流动,在容器中心处混合效果较差,且流体黏度越高,这种缺点越明显。而螺带式搅拌器产生的是以上下循环流为主的流动,所以整个容器内的混合效果比较好。对于锥型搅拌器,还可作成锥型的螺带-螺杆式搅拌器,搅拌效果很好。
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