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机械搅拌器选用安装与流动状态分析
搅拌器的功能概括地说就是提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动状以达到搅拌过程的目的。
搅拌器的搅拌作用由运动着的叶轮所产生,因此,搅拌器选型,叶轮的形状、尺寸、数量以及转速就影响搅拌器的功能。同时机械搅拌器的功能还与搅拌介质的物性以及机械搅拌器的工作环境有关。搅拌介质的物性的影响已如上文所述。另外,搅拌罐的形状、尺寸、挡板的设置情况、物料在罐中的进出方式都属于工作环境的范畴,这些条件以及搅拌器在罐内的安装位置及方式都会影响搅拌器的功能。
影响搅拌器输入能量和流动场的主要因素
搅拌的过程其实就是通过搅拌器叶片的旋转向内容器内的流体输入机械能,使流体获得合适的流动场,在流动场内进行动量、热量、质量的传递或者同时进行化学反应的过程。
因此,流动场和输入能量总是设计与选用搅拌器时关心的问题,具体表现为:不同操作目的的搅拌过程就需要不同的流动场,在搅拌过程中需要提供给流体以多大的能量;而各种搅拌器在不同的操作条件下能产生什么样的流动场,供给多大的能量等一系列问题。搅拌器的选型和设计其实就是针对这种需要和可能的匹配。
从搅拌器理来看,在层流区混合高黏度液体时,重庆搅拌器,液体单元经受剪切细分作用被拉长、拉细或分割,随着剪切时间的增加,逐渐达到混合。同时,由于搅拌器内剪切场不是均匀的,侧式搅拌器,例如锚式搅拌器在锚与釜壁间的间隙区是强剪切区,液体的混合速率较快,而釜中部区域则是低剪切区,混合速率较慢,因此,高剪切区与低剪切区间的液体交换速率或液体在釜内的循环能力也是影响混合的重要因素。
此外,螺带搅拌器,搅拌器内流体的速度波动也能促进混合。换言之,高黏度液体的混合速率主要取决于搅拌器与釜壁表面间的相对运动速率及相互之间的距离,为此也要求用于高黏流体的搅拌器,搅拌器直径与器内径的比值都相当大。实际生产过程中,常用的黏性流体搅拌器有锚式搅拌器、螺带式搅拌器、框式搅拌器等。
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