桨式搅拌器中的折叶桨亦多用扁钢制作(如图2-47).也有的采用角钢制作桨叶。角钢的抗弯强度比同样截面积的扁钢要好,将角钢以一定角度安放,也可同样起到折叶桨的效果。折叶桨与桨轴的连接方式与平桨的相同。桨式的通用尺寸为桨宽与桨径之比b/dj= 0.10—0.25.加强筋板的长度可以是桨叶的全长,也可取桨长的一半。桨叶的厚度通常由强度计算决定。
三曲面轴流搅拌器
轴流桨,适合中低黏度流体的混合、传热、循环、粒子悬浮、溶解等。
优点:低剪切、强循环、低能耗,叶片可拆卸,贵州搅拌器,可在大型搅拌槽中使用,中低运行转速。
缺点:叶片为曲面,制造成本高。
应用实例:在三叶推进式搅拌器的应用实例中,采用三叶推进式搅拌器需要中间轴承,而使用一个直径为1600mm的三曲面轴流型搅拌器,水处理搅拌器,达到同样的循环量,其运行转速仅为50r/min,所需的电动机功率也为3kW,而搅拌轴为悬臂轴,无磨损问题。
黏弹性流体对搅拌器的影响
黏弹性流体行为可以对搅拌器的混合作用产生巨大的负效应。黏弹性流体的典型特征是具有法向应力差、弹性回缩、应力突增(Overshoot)现象。这些特征可以显著地影响混合行为。黏弹性流体流场中力学特征明显地不同于其他流体。
对于牛顿流体,由于搅拌的离心作用,流体在搅拌器内呈漩涡状;与此相反,黏弹性流体在搅拌过程中明显的特性是具有弹性。
弹性是材料在受力形变时试图维持原来的形状或形变试图恢复原来的形状的一个特性。因此在搅拌操作中,立式搅拌器,弹性使材料试图维持原来的形状而不产生混合。黏弹性流体在运动时,总是产生垂直于剪切面的法向应力差,该法向应力差会引发二次流,促使搅拌器中的流体产生爬杆现象——Weissenberg效应,即由搅拌器叶片端部吸入流体,沿搅拌轴方向排出。
1974年,Ulblecht曾对有关圆球、圆盘和搅拌器在黏弹性流体中旋转时产生的二次流流型进行了实验研究,碳钢搅拌器,实验表明:球在无弹性流体中旋转时,由于惯性力使流体沿搅拌轴吸入,再在球表面由惯性抛出,形成轴向循环,然而在弹性强的黏弹性流体中,由于法向应力的存在会产生相反方向的流动,当两种力刚好平衡时,会在球表面形成一个孤立的漩涡,在此漩涡内的流体与釜内其余流体不混合。 在黏弹性流体的搅拌中,使用螺杆-导流筒、锚式、框式搅拌器,是比较合适的。
机械搅拌器选用安装与流动状态分析
搅拌器的功能概括地说就是提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动状以达到搅拌过程的目的。
搅拌器的搅拌作用由运动着的叶轮所产生,因此,叶轮的形状、尺寸、数量以及转速就影响搅拌器的功能。同时机械搅拌器的功能还与搅拌介质的物性以及机械搅拌器的工作环境有关。搅拌介质的物性的影响已如上文所述。另外,搅拌罐的形状、尺寸、挡板的设置情况、物料在罐中的进出方式都属于工作环境的范畴,这些条件以及搅拌器在罐内的安装位置及方式都会影响搅拌器的功能。
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