使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。 搅拌器的类型、尺寸及转速,对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。一般说来,涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利,而旋桨式搅拌器对总体流动有利。对于同一类型的搅拌器来说,在功率消耗相同的条件下,大直径、低转速的搅拌器,功率主要消耗于总体流动,有利于宏观混合。
1搅拌
粘度是指体对动的阻抗能力,其定义为:液体以1cm/s的速度动时,在每1cm2平面上所需剪应力的大小,称为动力粘度,以Pa·s为单位。 粘度是体的一种属性。体在管路中动时,有层、过渡、湍三种状态,搅拌设备中同样也存在这三种动状态,而决定这些状态的主要参数之一就是体的粘度。 在搅拌过程中,一般认为粘度小于5Pa/s的为低粘度体,例如水、蓖麻油、饴糖、果酱、蜂蜜、润滑油重油、低粘乳液等;5-50Pa/s的为中粘度体,例如油墨、牙膏等;50-500Pa/s的为高粘度体,例如口香糖、增塑溶胶、固体燃料等;大于500Pa/s的为特高粘体例如:橡胶混合物、塑料熔体、有机硅等。 对于低粘度介质,用小直径的高转速的搅拌器就能带动周围的体循环,并至远处。而高粘度介质的体则不然,需直接用搅拌器来推动。 适用于低粘和中粘体的叶轮有桨式、开启涡轮式、推进式、长薄叶螺旋桨式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框桨式、三叶后弯式、MIG式等。适用于高粘和特高粘体的叶轮有螺带式叶轮、螺杆式、锚式、框式、螺旋桨式等。有的体粘度随反应进行而变化,就需要用能适合宽粘度领域的叶轮,如泛能式叶轮等。
2类型
3①旋桨式搅拌器
由2~3片推进式螺旋桨叶构成(图2),工作转速较高,叶片外缘的圆周速度一般为5~15m/s。旋桨式搅拌器主要造成轴向液,产生较大的循环量,适用于搅拌低粘度 (<2Pa·s)液体、乳浊液及固体微粒含量低于10%的悬浮液。搅拌器的转轴也可水平或斜向插入槽内,此时液的循环回路不对称,可增加湍动,防止液面凹陷。
②涡轮式搅拌器
由在水平圆盘上安装2~4片平直的或弯曲的叶片
所构成。
桨叶的外径、宽度与高度的比例,一般为20:5:4,
圆周速度一般为 3~8m/s。涡轮在旋转时造成高度湍动的
径向动,适用于气体及不互溶液体的分散和液液相反应
过程。被搅拌液体的粘度一般不超过25Pa·s。
③桨式搅拌器
有平桨式和斜桨式两种。平桨式搅拌器由两片平直桨叶构成。桨叶直径与高度之比
速度较小。斜桨式搅拌器(图4)的两叶相反折转45°或60°,因而产生轴向液流。桨式搅拌器结构简单,常用于低粘度液体的混合以及固体微粒的溶解和悬浮。
④锚式搅拌器
桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致(图5),其间仅有很小间隙,可清除附在槽壁上的粘性反应产物或堆积于槽底的固体物,保持较好的传热效果。桨叶外缘的圆周速度为
0.5~1.5m/s,可用于搅拌粘度高达 200Pa·s的牛顿型体
和拟塑性体(见粘性体动。唯搅拌高粘度液体时,液层中有较大的停滞区。
⑤螺带式搅拌器
螺带的外径与螺距相等,专门用于搅拌高粘度液体(200~500Pa·s)及拟塑性体,通常在层状态下操作。
⑥磁力搅拌器
Corning数字式加热器带有一个闭路旋钮来监控与调节搅拌速度。 微处理器自动调节马达动力去适应水质、粘性溶液与半固体溶液。
⑦磁力加热搅拌器
Corning数字式加热搅拌器带有可选的外部温度控制器 (Cat. No. 6795PR) ,他们还可以监控与控制容器中的温度。
⑧折叶式搅拌器
根据不同介质的物理学性质、容量、搅拌目的选择相应的搅拌器,对促进化学反应速度、提高生产效率能起到很大的作用。折叶涡轮搅拌器一般适应于气、液相混合的反应,搅拌器转数一般应选择300r/min以上。
⑨变频双层搅拌器
变频搅拌器的底座、支杆、电动机使用技术固定为一体。夹头,无松动、无摇摆、不会脱落,安全可靠。镀铬支杆,下粗上细,钢性强、结构合理。具有移动方便,重量轻等优点。适合各类小型容器。
⑩侧入式搅拌机
侧入式搅拌机是将搅拌装置安装在设备筒体的侧壁上,搅拌机上的搅拌器通常采用轴型,以推进式搅拌器为多,在消耗同等功率情况下,能得到高的搅拌效果,功率消耗仅为顶搅拌的1/3~2/3,成本仅为顶搅拌的1/4~1/3。转速可在200~750r/min。
广泛用于脱硫、除硝以及各种大型贮罐或贮槽的搅拌。特别是在大型贮槽或贮罐中利用一台或多台侧入式搅拌机一起工作,在消耗低能耗的情况下便可以得到良好的搅拌效果。
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