常用搅拌器特性
桨式、推进式和涡轮式搅拌器在搅拌与混合设备中运用最为广泛,据统计约占搅拌器总
数的75%~80%。下面介绍几种常用的搅拌器。
(1)桨式搅拌器桨式搅拌器是搅拌器中结构最简略的一种,一般仅两个叶片，它选用扁钢制成,叶片焊接或用螺栓固定在轮毂上,叶片型式可分为平直叶式和斜(折)叶式两种。首要运用场合:液—液体系中用于混合、温度均一;固—液体系中多用于防止固体沉降。但桨式搅拌器不能用于以坚持气体和以细微化为目的的气—液松散操作中。
桨式搅拌器首要用于流体的循环,由于在相同的排量下,斜叶式比平直叶的功耗少,操作费用低,因而斜叶式搅拌器运用较多。奖式也可用于高黏流体的搅拌,以促进流体的上下交流,代替价格高昂的螺带式叶轮,尚能取得出色的效果。桨式叶轮的桨叶直径d对容器内直径D之比一般为0.35~0.5,关于高黏度液体为0.65~0.9;转速一般在20~r/min之间,介质黏度最高可达20Pa"S。
(2)推进式搅拌器推进式搅拌器(又称船用推进器)常用于低黏流体中,标准推进式搅拌器为三瓣叶片,其螺距与桨直径持平。搅拌时,流体由桨叶上方吸人,下方以圆筒状螺旋形排出,流体至容器底再沿壁面返至桨叶上方,构成轴向活动。推进式搅并器搅拌时流体的湍流程度不高,但循环量大。容器内装挡板、搅拌轴偏疼设备或搅拌器歪斜时,可防止漩涡构成。推进式搅拌器的直径较小,桨叶直径d对容器内直径D之比一般为0.1~0.3;叶端速度为7~10m/s,最高达15m/s。
推进式搅拌器结构简略,制造方使,适用于黏度低、流量大的场合,使用较小的搅拌功率通过高速翻滚的桨叶能取得较好的搅拌效果。首要用于液—液体系混合、温度均一,在低浓度固—液体系中防止淤泥沉降等。推进式搅拌器的循环功用好,剪切效果不大,归于循环型搅拌器。
(3)涡轮式搅拌器(又称透平式叶轮)涡轮式搅拌器是运用较广的一种桨叶,能有用地结束简直一切的搅拌操作,并能处理黏度规划很广的流体。涡轮式搅拌器可分为开式和盘式两类。开式有平直叶、斜叶、弯叶等,盘式有圆盘平直叶、圆盘斜叶、圆盘弯叶等。开式涡轮常用的叶片数有2卟和4叶,盘式涡轮以6叶最常见。为改进活动状况,盘式涡轮有时把叶片制成凹形和箭形,称为弧叶盘式涡轮和箭叶盘式涡轮:祸轮式搅拌器有较大的剪切力,可使流体微团松散得很细,适用于低黏度到中等黏度流体的混合、气—液松散、固—液悬浮,以及促进出色的传热、传质和化学反应。平叶剪切效果权大,属剪切型搅拌器。弯叶是指叶片朝着活动方向曲折、可降柢功率消耗。适用于含有易碎固体颗粒的流体搅拌。
(4)锚式搅拌器锚式搅拌器结构简略，它适用于黏度在1Pa.s以下的流体搅拌,当流体黏度在1~1OPa"s时,可在锚式搅拌器中心加一横桨叶,即为框式搅拌器,以增加容器中部的混合。锚式搅拌器的一般参数为:桨叶直径d与容器内直径D之比为0.9~0.98,叶端速度为1~5m/s。锚式或框式搅拌器的混合效果并不抱负,只适用于对混合要求不太高的场合。由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其他搅拌器大,能得到较大的表面传热系数,故常用于传热、晶析操作。也常用于搅拌高浓度淤浆和沉降性淞浆。当搅拌黏度大于10Pa.s的流体时,应选用螺带式或螺杆式搅拌器。
(5)螺带式搅拌器螺带式搅拌器的叶片是用带钢卷成螺旋状焊接在轴上制成。它适用于中、高黏度(可达数千泊)的搅拌,有较好的上下循环功用。螺带式搅拌器有单螺带、双螺带、内—外螺带、螺带—螺杆等多种型式。螺带式搅拌器与揽拌容器壁的间隙、螺距、头数以及带宽等都对混合功率有影响。运用在高黏度流体时,由于锚式搅拌器简直不产生上下活动,在容器中心处混合效果较差,且流体黏度越高,这种缺陷越明显。而螺带式搅拌器产生的是以上下循环流为主的活动,所以整个容器内的混合效果比较好。关于锥型搅拌设备,还可作成锥型的螺带—螺杆式搅拌器,搅拌效果很好。
(6)螺杆式搅拌器螺杆式搅拌器适合于高黏度介质的搅拌,具有一个或多个叶片,叶片螺距与搅拌器直径持平。与螺带式不同,它保证了中心部分流体的活动,但近壁处流体的活动状况较差。搅拌器直径d与容器内直径D之比为0.3.螺杆常与螺带组合在一个轴上,称为螺带—螺杆式搅拌器,这时螺杆直径可适当增加,其比值可到d/D=0.5。螺杆与幪带②式搅拌器还可以和导派筒组成搅拌体系,该组合式搅拌器在层流区和过渡流区都有很高的混合功率,适用于随反应进行,物料黏度逐步增大,出过渡流至层流的溶液聚合等反应。当热负荷较大时,导流简简壁可通入换热介质,增加换热面积。