機械攪拌器是什麽?工作原理是什麽?
依靠攪拌器在攪拌槽中轉動對液體進行攪拌,是化工生產中將氣體、液體或固體顆粒分散於液體中的常用方法。 工業上常用的攪拌槽是壹個圓筒形容器,有時槽外裝有夾套,或在槽內設有蛇管等換熱器件,用以加熱或冷卻槽內物料。槽壁內側常裝有幾條垂直擋板,用以消除液體高速旋轉所造成的液面凹陷旋渦,並可強化液流的湍動,以增強混合效果。攪拌器壹般裝在轉軸端部,通常從槽頂插入液層(大型攪拌槽也有用底部伸入式的)。有時在攪拌器外圍設置圓筒形導流筒,促進液體循環,消除短路和死區。對於高徑比大的槽體,為使全槽液體都得到良好攪拌,可在同壹轉軸上安裝幾組攪拌器。攪拌器軸用電動機通過減速器帶動。如果過程中物料性質有變化,最好能用多級變速或無級變速。帶動攪拌器的另壹種方法是磁力傳動,即在槽外施加旋轉磁場,使設在槽內的磁性元件旋轉,帶動攪拌器攪拌液體。采用磁力傳動可回避高壓動密封,氣密性很好。 詳細信息咨詢:010-51299017 攪拌器的類型 主要有下列幾種: ①旋槳式攪拌器 由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壹般為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,適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒含量低於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。 ②渦輪式攪拌器 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,壹般為20:5:4,圓周速度壹般為 3~8m/s。渦輪在旋轉時造成高度湍動的徑向流動,適用於氣體及不互溶液體的分散和液液相反應過程。被攪拌液體的粘度壹般不超過25Pa·s。 ③槳式攪拌器 有平槳式和斜槳式兩種。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,常用於低粘度液體的混合以及固體微粒的溶解和懸浮。 ④錨式攪拌器 槳葉外緣形狀與攪拌槽內壁要壹致(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於槽底的固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用於攪拌粘度高達 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。 ⑤螺帶式攪拌器 螺帶的外徑與螺距相等(圖6),專門用於攪拌高粘度液體(200~500Pa·s)及擬塑性流體,通常在層流狀態下操作。 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。對於壹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(圖7)。 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。壹般說來,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。對於同壹類型的攪拌器來說,在功率消耗相同的條件下,大直徑、低轉速的攪拌器,功率主要消耗於總體流動,有利於宏觀混合。小直徑、高轉速的攪拌器,功率主要消耗於湍流脈動,有利於微觀混合。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。