涡轮式搅拌器-中拓鼎承-辽阳搅拌器

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    2023-9-30

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搅拌器悬浮临界转速的确定

  所谓悬浮临界转速,是指搅拌釜内悬浮操作达到某一的悬浮状态时,搅拌器转速的小值。只有确定了搅拌器临界转速,才能计算出过程所需要的小功率。  (1)完全离底悬浮的临界转速,辽阳搅拌器,搅拌器的完全离底悬浮临界转速常用直接观察法和电导法测定。

  直接观察法是用肉眼观察搅拌釜底颗粒运动状态,当颗粒全部处于运动时,且颗粒在釜底停留(静止)时间不超过1~2s,即认为达到了完全离底悬浮。此法用于实验室研究能够得到满意的结果。

  电导法是在釜底安装多个电导元件,根据电信号的变化,确定完全离底悬浮临界转速。此法可用于不透明釜体的测量上。

  在固-液悬浮操作中,对完全离底悬浮的研究较多,也发表了不少有关搅拌器临界转速的关联式。

  zwietering通过大量的研究发现,关联式要依据搅拌釜结构尺寸、固相浓度、液体黏度、固体颗粒粒径、固-液两相密度差等影响悬浮操作的主要因素。

(2)均匀悬浮临界转速,均匀悬浮临界转速的确定,常用的方法是通过测釜内各点的固相浓度,根据釜内固相浓度分布的均匀度来判断。

  一般情况下,釜内很难达到均匀悬浮,典型的固体颗粒沿釜深浓度分布如上图所呈,在低转速下,浓度分布不均匀,釜上部浓度低于平均浓度,釜下部浓度高予平均浓度。随着搅拌器转速的增加,浓度分布趋于均匀。当转速增加到一定程度,浓度均匀性不再增加,沿液面---始终存在有一定的浓度差,而且从釜中可明显地看出沿液深总有一高浓度区。











当插入挡板后,波面的凹陷消失,如图2-2中d1,此时周向速度---减低,而径向速度和轴向速度都增加,有研究表明,锚式搅拌器,插入挡板后,可使垂直循环流速为无挡板时的4倍。

  推进式叶轮所造成的流动状态也有层流、过渡流以至湍流等,也因re数大小而异。轴流型叶轮的排出流方式与径流型的不同,它的流型是在轴方向有很大的排出流量,---是罐内有挡板或导流筒后,水平回转流更弱,主要是轴向的上下循环流。轴流型叶轮与径流型叶轮相比,前者可以在消耗动力较小的情况下获得较大的循环流量。

  高黏度液体的流动状态与低黏度液体是不同的。当液体处在高黏度时,涡轮式搅拌器,多为层流流动。这时仅在叶轮的近旁才发生液体的流动,离开叶端一段距离则液体的流速就急速降低,直至仍然保持静止状态。由于re数的降低。这时轴附近的“固体回转部”几乎不存在,而罐内流动型式和搅拌叶轮的运动轨迹有直接关系如图2-5。如锚式叶轮在层流时所造成的基本上是水平方向的回转涡流。螺杆式使流体螺旋下降(或上升)为主,加上导流筒后,就可形成筒内外的上下循环流。双螺带式能够使液体产生较复杂的四周螺旋上升再沿搅拌轴下降的流动型式。  







搅拌器中的依时性非牛顿流体介绍

  搅拌器中许多实际流体不能简单地用公式或方程式来描述。这是因为这些复杂流体的黏度不仅与切应变速率有关,还与剪切施加的时间有关。这就是依时性非牛顿流体,这种流体可以分成两类:触变性流体和震凝性流体。

  (1)触变性流体,触变是指在恒定的切应变速率下切应力随时间下降的流体行为,如搅拌器的搅动变稀,静止变稠等行为。通常认为这种现象产生于结构或节点随时间的破坏或解节。这种结构破坏的速率与可破坏的节点的数量有关,随着节点的破坏,节点重构的速率开始增加,后会达到动态平衡。达到平衡后流体可能呈现纯黏或黏弹。有时,也可能不存在平衡点,或结构重构需要很长时间。此时,如果先以恒定的速度增加切应变速率,然后再以恒定的速度降低切应变速率,其切应力和切应变速率之间的关系会出现一个滞后环,环面积越大,其依时性越强。

  非自流性涂料、印刷油墨、番茄酱、奶油色拉、酸乳酪和石油钻探泥浆等流体都显示触变性。

  (2)震凝性流体 震凝是指在恒定的切应变速率下切应力随时间增加的流体行为,如搅拌器猛烈搅拌即行凝结就属于震凝。通常认为这种现象产生于结构或节点随时间的形成。而且当切应变速率达到一定程度时,桨式搅拌器,这种结构的形成不再继续进行,而结构的解节将发生。但是有时人们也发现,有些流体受剪切时只发生结构形成,而停止剪切时结构开始缓慢瓦解。震凝通常只发生在中等切应变速率下;在搅拌器高切应变速率下,结构通常不会形成。

  膨润黏土液是具有震凝的流体。











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