,目前还有螺杆式搅拌桨、布尔马金式搅拌桨、三叶后掠式搅拌桨、MIG式(多层双倾斜桨叶)搅拌桨、INTERMIG式(MIG改型多层桨叶)搅拌桨、锯齿圆盘式搅拌桨等。由于搅拌过程种类繁多,介质情况千差万别,因此搅拌的形式也是多种多样的。在典型的搅拌桨的基础上,还出现了许多改型。另外,还有组合式搅拌桨(将不同搅拌桨组合在一起,以利用各自的长处),可适用有特定需求的搅拌过程,改善了搅拌效果,这种搅拌桨是一种基于仿生学思想的组合桨(见图1.4),即刚柔组合桨。这种桨叶是在传统刚性桨叶片的尾端加上柔性材料(如硅胶等),在搅拌过程中,柔性部分受到搅拌轴和流动介质的相互作用,在多个方向上都出现了摆动。柔性部分的摆动能对桨叶附近区域的流体造成扰动,这些扰动使混合隔离区的大小和位置不断调整,让更多的流体进入混沌,进而增强了流体的混沌混合,提高了流体混合效率,降低了搅拌过程的能耗。
搅拌器的主要作用简而言之就是给流体传递能量,并使桶内流体产生涡旋、湍流和对流循环。正是依靠流体的这些运动,将物料得以分散、混匀和经受剪切。
搅拌器可分为以下五种类型:
一、有浆式搅拌器:根据叶片的形状特点不同可分为平桨式和斜桨式。平桨式搅拌器产生的是径向力,斜桨式搅拌器产生的是轴向力。桨式搅拌器结构简单,常用于低粘度液体的混合以及固定微粒的溶解和悬浮;
二、推进式搅拌器:以两到三只推进式搅拌部件的一种搅拌器,旋桨式搅拌器在搅拌时有较高的旋转速度,能迫使物料沿轴向运动,使物料充分循环和混合,旋桨式搅拌器多适用于搅拌稠度较低的液体,悬浮液,乳浊液等物料;
三、锚式搅拌器:桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致,其间仅有很小间隙,可清除附在槽壁上的粘性反应产物或堆积于槽底的固定物,保持较好的传热效果。锚式搅拌器结构简单,常用于中高粘度液体混合、传热反应等过程;
四、涡轮式搅拌器:由在水平圆盘上安装2~4片平直的或弯曲的叶片所构成。有较大的剪切力,可使流体微团分散的很细,适用于低粘度到中等粘度流体的混合、液-液分散、液-固悬浮,以及促进良好的传热、传质和化学反应;
五、螺带式搅拌器:螺带的外径与螺距相等,专门用于搅拌高粘度液体及拟塑性流体,通常在层流状态下操作。
粘度是指流体对流动的阻抗能力,其定义为:液体以1cm/s的速度流动时,在每1cm2平面上所需剪应力的大小,称为动力粘度,以Pa·s为单位。 粘度是流体的一种属性。流体在管路中流动时,有层流、过渡流、湍流三种状态,搅拌设备中同样也存在这三种流动状态,而决定这些状态的主要参数之一就是流体的粘度。 在搅拌过程中,一般认为粘度小于5Pa/s的为低粘度流体,例如水、蓖麻油、饴糖、果酱、蜂蜜、润滑油重油、低粘乳液等;5-50Pa/s的为中粘度流体,例如油墨、牙膏等;50-500Pa/s的为高粘度流体,例如口香糖、增塑溶胶、固体燃料等;大于500Pa/s的为特高粘流体例如:橡胶混合物、塑料熔体、有机硅等。 对于低粘度介质,用小直径的高转速的搅拌器就能带动周围的流体循环,并至远处。而高粘度介质的流体则不然,需直接用搅拌器来推动。 适用于低粘和中粘流体的叶轮有桨式、开启涡轮式、推进式、长薄叶螺旋桨式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框桨式、三叶后弯式、MIG式等。适用于高粘和特高粘流体的叶轮有螺带式叶轮、螺杆式、锚式、框式、螺旋桨式等。有的流体粘度随反应进行而变化,就需要用能适合宽粘度领域的叶轮,如泛能式叶轮等。螺旋式搅拌器
此类搅拌器可以分为:1)变截面螺旋式搅拌器2)三叶推进式搅拌器3)三后叶螺旋式搅拌器4)四后叶螺旋式搅拌器5)四叶螺旋式搅拌器6)锯齿螺旋式搅拌器
框式搅拌器
框式搅拌器分为:框式搅拌器、锥底框式搅拌器、平底框式搅拌器、栅门式搅拌器
此类搅拌器特点为:低速经流行,各种形式的框式搅拌器能适应各种几何形状的容器,搅拌时以水平环向为主,一般在层流状态下工作。适用于低粘度液位任意变动或中高粘度的混合、传热、溶解非均匀的传质反应的操作。
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