機械攪拌(ban)器,依靠攪拌(ban)器在攪拌(ban)槽(cao)中轉動對液體進行(xing)攪拌(ban),是(shi)化工(gong)生(sheng)產中將氣體、液體或固(gu)體顆粒(li)分(fen)散于液體中的常用方(fang)法。
主(zhu)要(yao)有下列幾種(zhong):
①旋槳式攪拌器 由2~3片推進式螺旋槳葉構成,工作轉速較高,葉片外緣的圓周速度一般為5~15m/s。旋槳式攪拌器主要造成軸向液流,產生較大的循環量,適用于攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒含量低于10%的懸浮液。攪拌器的轉軸也可水平或斜向插入槽內,此時液流的循環回路不對稱,可增加湍動,防止液面凹陷。
②渦輪式攪拌器 由在水平圓盤上安裝2~4片平直的或彎曲的葉片所構成。槳葉的外徑、寬度與高度的比例,一般為20:5:4,圓周速度一般為 3~8m/s。渦輪在旋轉時造成高度湍動的徑向流動,適用于氣體及不互溶液體的分散和液液相反應過程。被攪拌液體的粘度一般不超過25Pa·s。
③槳式攪拌器 有平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器由兩片平直槳葉構成。槳葉直徑與高度之比為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產生的徑向液流速度較小。斜槳式攪拌器的兩葉相反折轉45°或60°,因而產生軸向液流。槳式攪拌器結構簡單,常用于低粘度液體的混合以及固體微粒的溶解和懸浮。
④錨式攪拌器 槳葉外緣形狀與攪拌槽內壁要一致,其間僅有很小間隙,可清除附在槽壁上的粘性反應產物或堆積于槽底的固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用于攪拌粘度高達 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體流動。唯攪拌高粘度液體時,液層中有較大的停滯區。
⑤螺帶式攪拌器 螺帶的外徑與螺距相等,專門用于攪拌高粘度液體(200~500Pa·s)及擬塑性流體,通常在層流狀態下操作。
攪(jiao)(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)(ban)(ban)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)類(lei)型、尺(chi)寸及轉(zhuan)速(su),對攪(jiao)(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)(ban)(ban)功(gong)(gong)率在總體流動和(he)湍流脈動之間的(de)(de)分(fen)配(pei)都(dou)有(you)影響(xiang)。一(yi)般說來(lai),渦輪式(shi)攪(jiao)(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)(ban)(ban)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)功(gong)(gong)率分(fen)配(pei)對湍流脈動有(you)利(li),而旋槳式(shi)攪(jiao)(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)(ban)(ban)器(qi)(qi)(qi)對總體流動有(you)利(li)。對于(yu)同一(yi)類(lei)型的(de)(de)攪(jiao)(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)(ban)(ban)器(qi)(qi)(qi)來(lai)說,在功(gong)(gong)率消(xiao)耗相同的(de)(de)條件下(xia),大(da)(da)直徑、低轉(zhuan)速(su)的(de)(de)攪(jiao)(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)(ban)(ban)器(qi)(qi)(qi),功(gong)(gong)率主要消(xiao)耗于(yu)總體流動,有(you)利(li)于(yu)宏觀混合。小直徑、高(gao)轉(zhuan)速(su)的(de)(de)攪(jiao)(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)(ban)(ban)器(qi)(qi)(qi),功(gong)(gong)率主要消(xiao)耗于(yu)湍流脈動,有(you)利(li)于(yu)微觀混合。攪(jiao)(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)(ban)(ban)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)放大(da)(da)是與工(gong)藝過程有(you)關(guan)的(de)(de)復(fu)雜問(wen)題,至(zhi)今只能通過逐級經驗放大(da)(da),根據(ju)取得的(de)(de)放大(da)(da)判據(ju),外推至(zhi)工(gong)業規模。