搅拌器中互溶液体间的搅拌
搅拌器容器中互溶液体的搅拌是两种或数种互溶液体在搅拌作用下达到浓度或密度或温度以及其他物性的均匀状态的过程,一般称为混合过程。有时为了强调其属于均相搅拌的特点也称其为调和或调匀。
因为搅拌的目的从根本上说就是造成搅拌器内流体的均匀状态,所以也可以说混合也是其在各种搅拌过程的共同要求,混合也是搅拌过程中基本的一种过程。
混合过程都应规定搅拌液体达到均匀状态的标准,而以在搅拌作用下达到这个标准的混合时间作为评价搅拌效果的指标。达到同样标准所用的混合时间愈短,搅拌器的混合性能就愈好,混合既然是要求全罐内液体达到均匀状态,那么为达到混合目的,从流动来看,首先应当避免在罐内出现死区,要使罐内液体都能产生对流运动进行循环。并且为了快速混合,缩短混合时间,就要求搅拌作用下的液体对流循环速度快,循环时间要短,这就要求搅拌器造成的液体循环流量要大,不过这只是一方面,因为实践与研究都证明。仅是液体循环流量大末必就能说液体一定混合得好。因为在液体循环时,内部的混合还取决于液体湍流扩散的程度,所以要达到液体的混合还要求搅拌器造成的液体湍流强度或剪切速度要大。
在桨式搅拌器中应用较多的是可拆式叶轮,即叶轮一端制出半个轴环套,两片桨叶对开地用螺栓将轴环夹紧在搅拌轴上、当桨径小于600mm时,可用一对螺栓固定、桨径由700~1100mm时,可用两对螺栓固定(见图2-45)。当桨径上大于1100mm时,为了传递扣矩可靠,在用螺桂夹紧的同时还要用一穿轴螺栓使叶轮与桨轴固定。
为了提高搅拌器叶轮的强度与刚度,可根据强度计算决定在叶轮上单侧加筋或两侧加筋。从强度方面以及为了减轻桨叶重量、节约材料.合理的筋片形状应该是短筋、变截面的型式,这种结构如图2-46。
复杂固体行为是指固体的表面化学和粒子本身的表面物理问题控制了粒子行为的过程。这些表面化学因素包括偶极作用、离子效应、极化效应、pH值和其他化学效应;表面物理问题包括团聚、絮凝、表面电荷、多层吸附、黏结等。这些因素的共同作用,控制着固-液体系的结构和流变行为。
简单固体悬浮体系的混合流型类似于单相混合,所需搅拌器的混合功率也接近于单相混合。在固体含量比较低时,通常不影响功耗;当固体含量比较高时,黏度会显著增加,从而改变体系的流动区进入层流区,这样功耗就会增加。有时候,当固体含量比较高时,如达到50%~80%,体系会转换成剪切增稠体系,这样功耗就会大幅度增加。
在所有叶轮中片式叶轮使用的转速,通常其转建为500至3000r/min.相当于叶端线速度15至30m/s。在低黏度液体的场合,叶径与罐径之比为0.25 -0.35.随黏度的增加,叶径增大,但d/D没有超过0.5的,齿片式叶轮外周的锯齿状叶片的高速旋转使之具有高的剪切力,投入能量的75%在叶片近旁以剪切的形式消耗掉。
用齿片式叶轮时,一般不安装挡板。特别当处理密度小的、浮于液面的粉末时,更以无挡板为好。有时对于低黏度液体,为防止旋涡过高而使液体溢 出罐外,或防止向液体中卷入气体,亦可使用挡板。还有,当液体黏度很高时,若不能产生全罐范围内的流动,则可采用与锚式叶轮进行组合的方法。
使用齿片式叶轮时投入的能量密度较高,这些能量全部变成热量使罐内温度上升。因此若所处理的液体不允许温度上升的场合,必须用夹套进行冷却。
齿片式叶轮的应用领域有:液-液分散体系,如树脂的混合;固-液体系,如使高岭土、黏土、氯化钙和颜料等达到高度分散。该叶轮的黏度适用范围为小于50Pa.s。
以上信息由专业从事配料罐搅拌器的中拓鼎承于2025/6/13 13:10:58发布
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