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根據(jù)攪拌方式不同,有攪拌形式一般有錨式、槳式、渦輪式、推進(jìn)式或框式等。
攪拌器能推動(dòng)靜止的液料運(yùn)動(dòng),維持?jǐn)嚢柽^(guò)程所需的流體流動(dòng)狀態(tài),以達(dá)到攪拌的目的。攪拌器的主要部件是槳葉,因此槳葉的幾何形狀、尺寸、數(shù)量及轉(zhuǎn)速對(duì)攪拌器的功能和攪拌效果有重要影響。
槳式攪拌器適用于流動(dòng)性大、粘度小的液體物料,也適用于纖維狀和結(jié)晶狀的溶解液,物料層很深時(shí)可在軸上裝置數(shù)排槳葉。
渦輪式攪拌器分為圓盤渦輪攪拌器和開啟渦輪攪拌器;按照葉輪又可分為平直葉和彎曲葉。渦輪攪拌器速度較大,300~600r/min。
渦輪攪拌器的主要優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)能量消耗不大時(shí),攪拌效率較高,攪拌產(chǎn)生很強(qiáng)的徑向流。因此它適用于乳濁液、懸浮液等。
推進(jìn)式攪拌器,攪拌時(shí)能使物料在反應(yīng)釜內(nèi)循環(huán)流動(dòng),所起作用以容積循環(huán)為主,剪切作用較小,上下翻騰效果良好。當(dāng)需要有更大的流速時(shí),反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流筒。
推進(jìn)式攪拌器直徑約取反應(yīng)釜內(nèi)徑Di的1/4~1/3,300~600r/min,攪拌器的材料常用鑄鐵和鑄鋼。
框式攪拌器可視為槳式攪拌器的變形,其結(jié)構(gòu)比較堅(jiān)固,攪動(dòng)物料量大。如果這類攪拌器底部形狀和反應(yīng)釜下封頭形狀相似時(shí),通常稱為錨式攪拌器。
框式攪拌器直徑較大,一般取反應(yīng)器內(nèi)徑的2/3~9/10,50~70r/min??蚴綌嚢杵髋c釜壁間隙較小,有利于傳熱過(guò)程的進(jìn)行,快速旋轉(zhuǎn)時(shí),攪拌器葉片所帶動(dòng)的液體把靜止層從反應(yīng)釜壁上帶下來(lái);慢速旋轉(zhuǎn)時(shí),有刮板的攪拌器能產(chǎn)生良好的熱傳導(dǎo)。這類攪拌器常用于傳熱、晶析操作和高粘度液體、高濃度淤漿和沉降性淤漿的攪拌。
螺帶式攪拌器,常用扁鋼按螺旋形繞成,直徑較大,常做成幾條緊貼釜內(nèi)壁,與釜壁的間隙很小,所以攪拌時(shí)能不斷地將粘于釜壁的沉積物刮下來(lái)。螺帶的高度通常取罐底至液面的高度。
螺帶式攪拌器和螺桿式攪拌器的轉(zhuǎn)速都較低,通常不超過(guò)50r/min,產(chǎn)生以上下循環(huán)流為主的流動(dòng),主要用于高粘度液體的攪拌。
攪拌器的選用需要根據(jù)以下形式。
主要根據(jù)物料性質(zhì)、攪拌目的及各種攪拌器的性能特征來(lái)進(jìn)行。
按物料粘度選型
對(duì)于低粘度液體,應(yīng)選用小直徑、高轉(zhuǎn)速攪拌器,如推進(jìn)式、渦輪式;
對(duì)于高粘度液體,就選用大直徑、低轉(zhuǎn)速攪拌器,如錨式、框式和槳式。
按攪拌目的選型
(1)對(duì)低粘度均相液體混合,主要考慮循環(huán)流量,各種攪拌器的循環(huán)流量按從大到小順序排列:推進(jìn)式、渦輪式、槳式。
(2)對(duì)于非均相液-液分散過(guò)程,首先考慮剪切作用,同時(shí)要求有較大的循環(huán)流量,各種攪拌器的剪切作用按從大到小的順序排列:渦輪式、推進(jìn)式、槳式。