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| 攪拌器的工作原理及應(yīng)用 |
| 2011-6-27 閱讀次數(shù)：[8667] |
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攪拌器的類型
攪拌器主要有下列幾種：
①旋槳式攪拌器 由2～3片推進(jìn)式螺旋槳葉構(gòu)成(圖2)，工作轉(zhuǎn)速較高,葉片外緣的圓周速度一般為5～15m/s。旋槳式攪拌器主要造成軸向液流，產(chǎn)生較大的循環(huán)量，適用于攪拌低粘度 (＜2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒含量低于10％的懸浮液。攪拌器的轉(zhuǎn)軸也可水平或斜向插入槽內(nèi)，此時(shí)液流的循環(huán)回路不對稱，可增加湍動(dòng)，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(gòu)成（圖3）。槳葉的外徑、寬度與高度的比例，一般為20:5:4，圓周速度一般為 3～8m/s。渦輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)造成高度湍動(dòng)的徑向流動(dòng)，適用于氣體及不互溶液體的分散和液液相反應(yīng)過程。被攪拌液體的粘度一般不超過25Pa·s。
�、蹣綌嚢杵鳌∮衅綐胶托睒絻煞N。平槳式攪拌器由兩片平直槳葉構(gòu)成。槳葉直徑與高度之比為 4～10,圓周速度為1.5～3m/s，所產(chǎn)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(zhuǎn)45°或60°，因而產(chǎn)生軸向液流。槳式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，常用于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(nèi)壁要一致（圖5），其間僅有很小間隙,可清除附在槽壁上的粘性反應(yīng)產(chǎn)物或堆積于槽底的固體物，保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5～1.5m/s,可用于攪拌粘度高達(dá) 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體（見粘性流體流動(dòng)。唯攪拌高粘度液體時(shí)，液層中有較大的停滯區(qū)。
�、萋輲綌嚢杵鳌÷輲У耐鈴脚c螺距相等(圖6),專門用于攪拌高粘度液體(200～500Pa·s)及擬塑性流體，通常在層流狀態(tài)下操作。
�、薮帕嚢杵� Corning數(shù)字式加熱器帶有一個(gè)閉路旋鈕來監(jiān)控與調(diào)節(jié)攪拌速度。 微處理器自動(dòng)調(diào)節(jié)馬達(dá)動(dòng)力去適應(yīng)水質(zhì)、粘性溶液與半固體溶液。
�、叽帕訜釘嚢杵� Corning數(shù)字式加熱攪拌器帶有可選的外部溫度控制器 (Cat. No. 6795PR) ，他們還可以監(jiān)控與控制容器中的溫度。
攪拌功率
攪拌器向液體輸出的功率P，按下式計(jì)算： P＝Kd5N3ρ
式中K為功率準(zhǔn)數(shù)，它是攪拌雷諾數(shù)Rej(Rej=d2Nρ/μ)的函數(shù)；d和N 分別為攪拌器的直徑和轉(zhuǎn)速；ρ和μ分別為混合液的密度和粘度。對于一定幾何結(jié)構(gòu)的攪拌器和攪拌槽,K與Rej的函數(shù)關(guān)系可由實(shí)驗(yàn)測定，將這函數(shù)關(guān)系繪成曲線，稱為功率曲線。攪拌器的類型、尺寸及轉(zhuǎn)速，對攪拌功率在總體流動(dòng)和湍流脈動(dòng)之間的分配都有影響。一般說來，渦輪式攪拌器的功率分配對湍流脈動(dòng)有利，而旋槳式攪拌器對總體流動(dòng)有利。對于同一類型的攪拌器來說，在功率消耗相同的條件下，大直徑、低轉(zhuǎn)速的攪拌器，功率主要消耗于總體流動(dòng)，有利于宏觀混合。小直徑、高轉(zhuǎn)速的攪拌器，功率主要消耗于湍流脈動(dòng)，有利于微觀混合。攪拌器的放大是與工藝過程有關(guān)的復(fù)雜問題，至今只能通過逐級經(jīng)驗(yàn)放大，根據(jù)取得的放大判據(jù)，外推至工業(yè)規(guī)模。 |
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