文章插图
机械搅拌器【机械搅拌器】机械搅拌器 ， 依靠搅拌器在搅拌槽中转动对液体进行搅拌 ， 是化工生产中将气体、液体或固体颗粒分散于液体中的常用方法 。
基本介绍中文名：机械搅拌器
套用领域：机械加工
仪器简介工业上常用的搅拌槽是一个圆筒形容器 ， 有时槽外装有夹套 ， 或在槽内设有蛇管等换热器件 ， 用以加热或冷却槽内物料 。槽壁内侧常装有几条垂直挡板 ， 用以消除液体高速旋转所造成的液面凹陷旋涡 ， 并可强化液流的湍动 ， 以增强混合效果 。搅拌器一般装在转轴端部 ， 通常从槽顶插入液层（大型搅拌槽也有用底部伸入式的） 。有时在搅拌器外围设定圆筒形导流筒 ， 促进液体循环 ， 消除短路和死区 。对于高径比大的槽体 ， 为使全槽液体都得到良好搅拌 ， 可在同一转轴上安装几组搅拌器 。搅拌器轴用电动机通过减速器带动 。如果过程中物料性质有变化 ， 最好能用多级变速或无级变速 。带动搅拌器的另一种方法是磁力传动 ， 即在槽外施加旋转磁场 ， 使设在槽内的磁性元件旋转 ， 带动搅拌器搅拌液体 。採用磁力传动可迴避高压动密封 ， 气密性很好 。
文章插图
仪器分类主要有下列几种：①旋桨式搅拌器 由2～3片推进式螺旋桨叶构成(图2) ， 工作转速较高 ， 叶片外缘的圆周速度一般为5～15m/s 。旋桨式搅拌器主要造成轴向液流 ， 产生较大的循环量 ， 适用于搅拌低粘度 (<2Pa·s)液体、乳浊液及固体微粒含量低于10%的悬浮液 。搅拌器的转轴也可水平或斜向插入槽内 ， 此时液流的循环迴路不对称 ， 可增加湍动 ， 防止液面凹陷 。②涡轮式搅拌器 由在水平圆盘上安装2～4片平直的或弯曲的叶片所构成（图3） 。桨叶的外径、宽度与高度的比例 ， 一般为20:5:4 ， 圆周速度一般为 3～8m/s 。涡轮在旋转时造成高度湍动的径向流动 ， 适用于气体及不互溶液体的分散和液液相反应过程 。被搅拌液体的粘度一般不超过25Pa·s 。③桨式搅拌器 有平桨式和斜桨式两种 。平桨式搅拌器由两片平直桨叶构成 。桨叶直径与高度之比为 4～10 ， 圆周速度为1.5～3m/s ， 所产生的径向液流速度较小 。斜桨式搅拌器（图4）的两叶相反折转45°或60° ， 因而产生轴向液流 。桨式搅拌器结构简单 ， 常用于低粘度液体的混合以及固体微粒的溶解和悬浮 。④锚式搅拌器 桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致（图5） ， 其间仅有很小间隙 ， 可清除附在槽壁上的粘性反应产物或堆积于槽底的固体物 ， 保持较好的传热效果 。桨叶外缘的圆周速度为0.5～1.5m/s ， 可用于搅拌粘度高达 200Pa·s的牛顿型流体和拟塑性流体（见粘性流体流动 。唯搅拌高粘度液体时 ， 液层中有较大的停滞区 。⑤螺带式搅拌器 螺带的外径与螺距相等(图6) ， 专门用于搅拌高粘度液体(200～500Pa·s)及拟塑性流体 ， 通常在层流状态下操作 。搅拌器的类型、尺寸及转速 ， 对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响 。一般说来 ， 涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利 ， 而旋桨式搅拌器对总体流动有利 。对于同一类型的搅拌器来说 ， 在功率消耗相同的条件下 ， 大直径、低转速的搅拌器 ， 功率主要消耗于总体流动 ， 有利于巨观混合 。小直径、高转速的搅拌器 ， 功率主要消耗于湍流脉动 ， 有利于微观混合 。搅拌器的放大是与工艺过程有关的複杂问题 ， 至今只能通过逐级经验放大 ， 根据取得的放大判据 ， 外推至工业规模 。