化工生產(chǎn)過程中,通常用到的攪拌器種類有槳式攪拌器、渦輪式攪拌器、推進(jìn)式攪拌器、錨式攪拌器、框式攪拌器、螺帶式攪拌器等。
各類攪拌器由于其構(gòu)造,性能等差異,使其能夠分別適用于化工生產(chǎn)中各種不同的工況。槳式攪拌器又可分為平直葉和折葉攪拌器兩種。這類攪拌器的結(jié)構(gòu)和加工都比較簡單。為大型低速攪拌器,適用于低、中等粘度物料的混合及促進(jìn)傳熱,可溶固體的混合與溶解等場合。渦輪式攪拌器又可分為開啟渦輪式和圓盤渦輪式兩類,每類又可分為平直葉、折葉、后彎葉三種。渦輪式攪拌器外形結(jié)構(gòu)上與槳式攪拌器類似,只是葉片較多。旋轉(zhuǎn)時(shí)有較高的局部剪切作用,能得到高分散度微團(tuán),適用于氣液混合及液液混合或強(qiáng)烈攪拌的場合。就開啟式和圓盤式相比較而言,其構(gòu)造上差異造成開啟式比圓盤式循環(huán)流量更大,軸向混合效果更好。推進(jìn)式攪拌器也常被稱為旋槳式攪拌器。顧名思義,其葉片形式類似于輪船上的螺旋槳。轉(zhuǎn)速較高,為 100~800r/min。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生較大的軸向循環(huán)流量,宏觀混合效果較好,適用于均相液體混合等攪拌不是非常強(qiáng)烈的以宏觀混合為目的的攪拌場合,常用于低粘度料液 (μ<2000cP)的混合??蚴綌嚢杵鞯臄嚢柰饩壟c釜壁間隙很小,d/D為 0.9~0.98,此特點(diǎn)使得攪拌時(shí)物料不易產(chǎn)生死區(qū)。轉(zhuǎn)速為 1~100r/min,為低速攪拌器,只產(chǎn)生切線流,剪切作用小,無軸向混合,適用于高粘度物料的攪拌。如精細(xì)化工產(chǎn)品涂料油漆、化妝品的生產(chǎn)過程中常用到此類攪拌器。
不銹鋼攪拌罐蓋上配有傳動(dòng)裝置,有傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)攪拌罐內(nèi)的攪拌器,攪拌器的軸封裝置采用的是機(jī)封或填料,攪拌器可配置槳式、錨式、框式、螺旋式等多種形式。
不銹鋼攪拌罐、攪拌罐蓋、攪拌器、支承、傳動(dòng)裝置、軸裝裝置等組成。也可以根據(jù)工藝要求配置加熱裝置或冷卻裝置。
不銹鋼攪拌罐體與攪拌罐可采用法蘭密封聯(lián)結(jié)或者是焊接聯(lián)結(jié),攪拌罐體與攪拌罐蓋可以根據(jù)工藝要求進(jìn)料、出料、測溫、測壓等。軸封裝置可以采用機(jī)封或填料。密封等多種形式,攪拌器可配置槳式、錨式、框式、螺旋式等多種形式。
葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)通常是根據(jù)試驗(yàn)或試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)聯(lián)式?jīng)Q定的。當(dāng)以試驗(yàn)手段完成對某攪拌目的的評價(jià)時(shí)就會(huì)得出各因子,包括轉(zhuǎn)數(shù)與其他因子之間的關(guān)系,由此可以確定所需要的轉(zhuǎn)數(shù)。例如我們通過試驗(yàn)得出某種固體顆粒的懸浮速度相關(guān)式,就可以據(jù)此確定轉(zhuǎn)數(shù)。另外,根據(jù)幾何學(xué)相似原理,在規(guī)模放大或縮小時(shí),若保持幾何學(xué)相似,則可從以下關(guān)系式得出放大或縮小后的回轉(zhuǎn)數(shù)。
攪拌器轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算方法
n=n′Vrk
式中:n——放大或縮小后的轉(zhuǎn)數(shù);
n′——原始回轉(zhuǎn)數(shù);
Vr——攪拌液量比,即規(guī)模放大比。一般為放大后與放大前的罐徑或葉輪直徑之比,
Vr=(D/D′)3=Dr3。
k是由試驗(yàn)決定的指數(shù),不同攪拌目的要根據(jù)不同規(guī)模試驗(yàn)確定k值,表1給出一些典型k與轉(zhuǎn)數(shù)的計(jì)算式。
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