螺桿螺帶攪拌器技術(shù)參數(shù)

螺桿螺帶式攪拌器的葉片是把細(xì)長形的金屬卷成螺旋狀而制成的，它是攪拌高黏度流體時(shí)不可缺少的一種葉輪形式。

螺帶的寬度約為葉徑的5%~15%，頂入式攪拌器，通常為10%。螺帶的數(shù)量一般為2，稱之為雙螺桿螺帶攪拌器；也有用一條螺帶的單螺帶葉輪；有時(shí)將一枚螺帶放在螺桿外側(cè)，另一枚螺帶放在中間，并使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)外兩條螺帶推動(dòng)液體前進(jìn)的方向相反，螺桿螺帶攪拌器設(shè)計(jì)時(shí)使得兩條螺帶推動(dòng)液體的排量相同，這種螺帶稱內(nèi)外單螺帶。與內(nèi)外單螺帶類似的還有螺帶-螺桿式葉輪，螺帶與螺桿分別使液體向相反方向流動(dòng)，使全罐形成整體的軸向循環(huán)，在設(shè)計(jì)螺帶-螺桿式葉輪攪拌器時(shí)，也需注意使螺帶與螺桿的排量相等，由于螺帶攪拌器是用于攪拌高黏度流體的，故其葉徑與罐徑之比應(yīng)取得大，至少應(yīng)等于0.9，大的可使葉輪與罐之間幾乎無間隙。而且為了提高傳熱能力，極力減少罐壁上的附著物，還可在螺帶上裝刮板。

螺帶的安裝高度通常取罐底至液面的高度。螺帶旋轉(zhuǎn)一周的高度稱螺距，一般螺帶為一至二個(gè)螺距。一個(gè)螺距的高度約等于葉徑。攪拌高黏度流體時(shí)通常使用錨框式和螺帶式葉輪，然而二者的混合效果大有區(qū)別，錨式葉輪幾乎不產(chǎn)生上下流動(dòng)，在罐中心部的混合效果也較差，且液體黏度越高，這種缺點(diǎn)越明顯。另一方面，螺桿螺帶式攪拌器葉輪利用其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和液體的黏性，產(chǎn)生以上下循環(huán)流為主的流動(dòng)，隨攪拌器攪拌軸旋轉(zhuǎn)的方向不同，罐內(nèi)有螺帶存在的外周部液體被向上推或向下壓，同時(shí)在罐中心部則液體相應(yīng)地下降或上升，從而形成全罐液體的上下循環(huán)流動(dòng)。至于哪一種旋轉(zhuǎn)方向好，不能一概而論，盡可能以小試確認(rèn)。有時(shí)，攪拌器回轉(zhuǎn)方向不同，所需攪拌功率也不同。

三葉推進(jìn)式攪拌器的優(yōu)缺點(diǎn)：

典型軸流槳，適合低黏度流體的混合、傳熱、循環(huán)、粒子懸浮、溶解等

優(yōu)點(diǎn)：低剪切、強(qiáng)循環(huán)、低能耗

缺點(diǎn)：高速運(yùn)行、細(xì)長軸時(shí)需帶中間軸承或底軸承，整體澆鑄葉輪，不宜在大型裝置中使用

應(yīng)用實(shí)例：一個(gè)直徑為2900mm，容積為33平方米的氫化液貯槽，內(nèi)含1%雷尼鎳催化劑，攪拌的目的是防止催化劑沉淀以便氫化液的輸送。實(shí)踐證明，一個(gè)直徑為600mm的三葉推進(jìn)式攪拌器在250r/min下運(yùn)轉(zhuǎn)，在全擋板條件下完全可以滿足工藝要求，而所需的電動(dòng)機(jī)功率僅為3kW，但攪拌軸需要中間軸承，易磨損。

攪拌器懸浮臨界轉(zhuǎn)速的確定

所謂懸浮臨界轉(zhuǎn)速，是指攪拌釜內(nèi)懸浮操作達(dá)到某一的懸浮狀態(tài)時(shí)，攪拌器轉(zhuǎn)速的小值。只有確定了攪拌器臨界轉(zhuǎn)速，才能計(jì)算出過程所需要的小功率?！　?1)完全離底懸浮的臨界轉(zhuǎn)速，攪拌器的完全離底懸浮臨界轉(zhuǎn)速常用直接觀察法和電導(dǎo)法測(cè)定。

直接觀察法是用肉眼觀察攪拌釜底顆粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)顆粒全部處于運(yùn)動(dòng)時(shí)，且顆粒在釜底停留（靜止）時(shí)間不超過1～2s，即認(rèn)為達(dá)到了完全離底懸浮。此法用于實(shí)驗(yàn)室研究能夠得到滿意的結(jié)果。

電導(dǎo)法是在釜底安裝多個(gè)電導(dǎo)元件，根據(jù)電信號(hào)的變化，確定完全離底懸浮臨界轉(zhuǎn)速。此法可用于不透明釜體的測(cè)量上。

在固-液懸浮操作中，化工攪拌器，對(duì)完全離底懸浮的研究較多，也發(fā)表了不少有關(guān)攪拌器臨界轉(zhuǎn)速的關(guān)聯(lián)式。

Zwietering通過大量的研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)聯(lián)式要依據(jù)攪拌釜結(jié)構(gòu)尺寸、固相濃度、液體黏度、固體顆粒粒徑、固-液兩相密度差等影響懸浮操作的主要因素。

(2)均勻懸浮臨界轉(zhuǎn)速，均勻懸浮臨界轉(zhuǎn)速的確定，常用的方法是通過測(cè)釜內(nèi)各點(diǎn)的固相濃度，根據(jù)釜內(nèi)固相濃度分布的均勻度來判斷。

一般情況下，釜內(nèi)很難達(dá)到均勻懸浮，六盤水?dāng)嚢杵鳎湫偷墓腆w顆粒沿釜深濃度分布如上圖所呈，在低轉(zhuǎn)速下，濃度分布不均勻，釜上部濃度低于平均濃度，釜下部濃度高予平均濃度。隨著攪拌器轉(zhuǎn)速的增加，放沉淀攪拌器，濃度分布趨于均勻。當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定程度，濃度均勻性不再增加，沿液面深度始終存在有一定的濃度差，而且從釜中可明顯地看出沿液深總有一高濃度區(qū)。

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