槳軾、推進(jìn)式和渦輪式攪拌器再攪拌設(shè)備中應(yīng)用廣泛,據(jù)統(tǒng)計(jì)約占攪拌器總數(shù)的75%~80%。
槳式攪拌器:所有攪拌器中結(jié)構(gòu)簡單的一種,通常僅兩個葉片。它采用扁鋼制成,葉片焊接或用螺栓固定在輪轂上,葉片型式可分為平直葉式和斜(折)葉兩種,主要應(yīng)用場合為液-液體系中用于混合、溫度均一:固-液體系中多用于防止固體沉降。但槳式攪拌器不能用于以保持氣體和以細(xì)微化為目的的氣-液分散操作中。
槳式攪拌器主要用于流體的循環(huán),由于在同樣的排量下,斜葉式比平直葉的功耗少,操作費(fèi)用低,因而斜葉式攪拌器使用較多。槳式也可用于高粘度流體的攪拌,以促進(jìn)流體的上下交換,代替價(jià)格高昂的螺帶式葉輪,尚能獲得良好的效果。槳式葉輪的槳葉直徑對容器內(nèi)直徑之比一般為0.35~0.5對于高粘度液體為0.65~0.9;轉(zhuǎn)速一般在20~100r/min之間,介質(zhì)粘度高可達(dá)20Pa.s.
(2)推進(jìn)式攪拌器(又稱穿用推進(jìn)器):常用于低粘度流體中。標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)式為三瓣葉片,其螺距與槳直徑相等。攪拌時(shí),流體由槳葉上方吸入,下方以圓筒狀螺旋形排出,流體至容器底再沿壁面返至槳葉上方,形成軸向流動。推進(jìn)式攪拌器攪拌時(shí)流體的湍流程度不高,但循環(huán)量大。容器內(nèi)裝擋板、攪拌軸偏心安裝或攪拌器傾斜時(shí),可防止漩渦形成。推進(jìn)式肩膀那曲的直徑較小,槳葉直徑對容器內(nèi)直徑之比一般為0.1~0.3;葉端線速度為7~10m/s。可達(dá)15m/s。
推進(jìn)式攪拌器結(jié)果簡單,制造方便,適用于粘度低、流量大的場合,利用較小的攪拌功率通過高速轉(zhuǎn)動的槳葉能獲得較好的攪拌效果。主要用于液-液體系混合、溫度均一,在低濃度固-液體系中防止淤泥沉降等。推進(jìn)式攪拌器的循環(huán)性能好,剪切作用不大,屬于循環(huán)型攪拌器。
渦輪式攪拌器(又稱透平式葉輪):式應(yīng)用較廣的一種槳葉,能有效的完成幾乎所有的攪拌操作,并能處理粘度范圍很廣的流體。渦輪式攪拌器可分為開式和盤式二類。開式有平直葉、斜葉、彎葉等,盤式有圓盤斜葉、圓盤平直葉、圓盤彎葉等。開式渦輪其葉片數(shù)常用的有2葉和4葉,盤式渦輪以6葉常見。為改善流動狀況,盤式渦輪有時(shí)把葉片制成凹形和箭形,則成為孤葉盤式渦輪和箭葉盤式渦輪。
渦輪式攪拌器有較大的剪切力,可使流體微團(tuán)分散很細(xì),適用于低粘度到中等粘度流體的混合、氣-液分散,固-液懸浮,以及促進(jìn)良好的傳熱、傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。平直葉剪切作用較大,屬剪切型攪拌器。彎葉是指葉片朝著流動的方向彎曲,可降低功率消耗,適用于含有易碎固體顆粒的流動攪拌。
表3列出的槳式、推進(jìn)式、渦輪式攪拌器適宜的圓周速度
攪拌器型式 | 攪拌介質(zhì)的粘度/(mPa.s) | 適宜的攪拌器圓周速度/(m/s) | 轉(zhuǎn)速/(r/min) |
槳式或各種框式 | 1~4000 4000~8000 8000~15000 | 3.0~2.0 2.5~1.5 1.5~1.0 | <800 |
推進(jìn)式 | 1~2000 | 4.8~16 | <1750 |
渦輪式 | 1~5000 5000~15000 15000~25000 | 7~4.2 4.2~3.4 3.4~2.3 | <600 |
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