傾斜式攪拌常用于化工攪拌器中,為了防止渦流的產(chǎn)生,對簡單的圓筒形或方形敞開的立式器,可將化工攪拌器用夾板或卡盤直接安裝在器筒體的上緣,攪拌軸斜插入筒體內(nèi)。
此種攪拌器的攪拌器小型、輕便、結(jié)構(gòu)簡單,操作容易,應(yīng)用范圍廣。一般采用的功率為1~2.2kW,使用一層或兩層槳葉,轉(zhuǎn)速為36~300r/min,常用于藥品等稀釋、溶解、分散、調(diào)和及pH值的調(diào)整等。
攪拌器內(nèi)的流型取決于攪拌方式,攪拌器、釜、擋板等的幾何特征,流體性質(zhì)以及轉(zhuǎn)速等因素。在一般情況下,反應(yīng)釜攪拌器,攪拌軸安裝在釜中心時,將產(chǎn)生三種基本流型:1 切向流2 軸向流(圖中b, c)3 徑向流(圖中a, d,五家渠攪拌器, e, f)。上述三種基本流型,可能同時存在。
其中,軸向流與徑向流對混合起主要作用,而切向流應(yīng)加以抑制,化工攪拌器,可通過加入擋板削弱切向流,以增強軸向流與徑向流。不同的槳型和槳徑對流型有重要的影響,如下圖所示。圖中b,c為軸向流,但是采用大直徑的PBT槳葉或者流體粘度增大會使流型轉(zhuǎn)變成徑向流。另外,采用多層PBT槳也會使各槳葉產(chǎn)生單獨的徑向流。
具體到攪拌器型號上,推進式攪拌器是軸流型的代表,平直葉圓盤渦輪攪拌器是徑流型的代表,而斜葉渦輪攪拌器是混合流型的代表,
以上都是攪拌器在中心線安裝的流型,可是當物料粘度不大,攪拌器在中心線安裝有時會造成打旋現(xiàn)象,形成漩渦后會大大降低混合效果。解決方法有很多:可以改變攪拌器直徑,也可考慮安裝擋板,在無擋板的攪拌容器中,攪拌器偏心安裝也可以獲得較好的攪拌效果,另外導流筒、內(nèi)盤管等附件也可以起到擋板的效果。而在大型油釜中,一般采用側(cè)面插入安裝方式,通常也可獲得較好的釜內(nèi)整體循環(huán)。該場合若采用側(cè)面射流混合方式,也可得到相似的混合效果,安裝方式方面還有傾斜安裝方式。
罐中液體的循環(huán)流動是達到物料混合所的流動狀態(tài),而湍流擴散、剪切流又是某些攪拌過程快速進行達到攪拌目的所需要的。雖然某種合適的流動狀態(tài)也要靠攪拌罐及其他附件來共同造成,但是葉輪的形狀與運轉(zhuǎn)情況仍可以說是決定罐內(nèi)流動狀態(tài)的基本的因素。
各種攪拌葉輪形狀按攪拌器的運動方向與葉輪表面的角度可分為三類,即平葉、折葉和螺旋面葉。槳式、渦輪式、錨式、框式等的葉輪都是平葉或折葉,而推進式、螺桿式、螺帶式的葉輪則為螺旋面葉?! ∑饺~的槳面與運動方向垂直,即運動方向與槳面法線方向一致。折葉的槳面與運動方向成一個傾斜角度;一般這個傾斜角度為45或60度等。螺旋面葉是連續(xù)的螺旋面成其中一部分,葉片曲面與運動方向的角度逐漸變化,如推進式葉片的根部曲面與運動方向一般可為40-70度,而其葉端的曲面與運動方向的角度較小,一般為17度左右?! ∮捎谄饺~的運動方向與槳面垂直,所以當葉輪低速運轉(zhuǎn)時,液體的主要流動為水平環(huán)向的流動。
當葉輪轉(zhuǎn)速增大時,液體的徑向流動就漸漸增大。葉輪轉(zhuǎn)速愈高,由平葉排出的徑向流愈強。但只靠葉輪本身,它造成的軸向流動還是很弱的。折葉由于槳面與運動方向成一定傾斜角,所以在葉輪運動時,除有水平環(huán)流外,還有軸向分流。在葉輪轉(zhuǎn)速增大時,還有漸漸增大的徑向流。螺旋面可以看成是許多折葉的組合,脫硫攪拌器,這些折葉的角度逐漸變化,所以螺旋面的流向也有水平環(huán)向流、徑向流和軸向流,其中軸向流量大。
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