






搅拌器附件——导流筒
导流筒是种非常重要的搅拌器附件,导流筒主要用于推进式、螺杆式搅拌器的导流,涡轮式搅拌器有时也用导流筒。导流筒是一个圆筒形,紧包围着叶轮。可以便叶轮排出的液体在导流筒内部与外部(导流筒与罐的环隙内)形成上下的循环流动。应用导流筒可使流型得以严格控制,顶入式搅拌器,还可得到高速涡流和高倍循环。导流筒可以为液体限定一个流动路线,防止短路;也可迫使流体高速流过加热面,利于传热。对于混合和分散过程,导流筒也都能起到强化作用。根据推进式、螺杆式搅拌器的旋向和转向,可使液体有不同的循环方向。较多的流向是导流筒内液体向下,外面环隙内液体向上。在涡轮式搅拌器所用的导流筒内侧,设有与桨叶同等数目或更多的折叶片,折叶角度随操作目的而异,例如气-液相操作中,折叶使气-液相在导流筒内向---动;在固-液相操作中,折叶使固-液相在导流筒内向动。



涡轮式搅拌器的分类及特点
涡轮式搅拌器随叶片形状和安装的角度不同其名称和用途也不同。从安装形式上看有两大类,一类是有一个圆盘安装在轮毂上,叶片再安装在圆盘上,称圆盘涡轮式机械搅拌器.另一种是叶片直接安装在轮毂上,反应釜搅拌器,称开启涡轮式搅拌器。若叶片垂直安装的称径向流涡轮,叶片倾斜安装的称轴向流涡轮。若叶片呈弯曲形的还可称作弯曲叶涡轮。 涡轮式搅拌器的叶径与罐径之比通常为0.25-0.5,转速为50-300dmin.适应的高黏度为30pa.s左右。
通常弯曲叶径向流涡轮的叶片是用钢板弯曲制成的,有些场合用压扁的圆管来制作弯曲形叶片,放沉淀搅拌器,并且为了能使叶轮能贴近罐底的封头安装,将叶片略向上翘(上翘角约15度左右),叶片有二叶、三叶和四叶的,其中以三叶的用得多,且往往叶片的倾角不足90度而是75度-80度,习惯上常将此类叶轮称为后掠式叶轮。三叶后掠式叶轮还被称作法武都拉式(pfaudler)叶轮,因为它是法武都拉公司开发的,它常与指形挡板配合用于混合、传热、悬浮、气体吸收和乳化。三叶后掠式叶轮还常用于搪玻璃搅拌釜中。
搅拌器中的流型流场介绍
搅拌器内的流型取决于搅拌方式,搅拌器、釜、挡板等的几何特征,流体性质以及转速等因素。在一般情况下,搅拌轴安装在釜中心时,搅拌将产生三种基本流型:1.切向流;2.轴向流;3.径向流。上述三种基本流型,通常可能同时存在。其中,轴向流与径向流对混合起主要作用,而切向流应加以抑制,可通过加入挡板削弱切向流,以增强轴向流与径向流。
在无挡板的搅拌容器中,搅拌器偏心安装可以获得较好的搅拌效果。而在大型油釜中,若采用搅拌器侧面插入安装方式,通常可获得较好的釜内整体循环。该场合若采用侧面射流混合方式,也可得到相似的混合效果。
搅拌器内进行的是三维流动,且流动具有随机性,因而其流动状况非常复杂:对这种流动的研究方法有两种,鄂尔多斯搅拌器,即试验测量方法与数值模拟法。
流场的测量通常采用毕托管法、热线流速计法、照相法、激光多普测速仪法和图像分析法等测速技术,可测出搅拌器内任意点的时均速度与脉动速度。然后以描述湍 流的雷诺方程为基础,加上不同的方程封闭假定与过程的简化假定,求解雷诺方程。可从理论上计算搅拌釜内各点的速度:对釜内各点的时均速度与脉动速度数据加以处理,可获得搅拌釜内的流型、速度分布、剪切速率分布、能耗速率分布等重要的流体力学特征量:
流场数值模拟测量搅拌器内的流场的试验装置一般都很昂贵,且流场的测量是相当费时的,故对于搅拌器往往只能实验地获得局部流场信息。近年来,随着计算机技术 的进步,用计算流体力学的方法对搅拌器内流场进行数值模拟的研究越来越多,从高黏层藏到低黏湍流,从两维流场到三维流场都开展了大量研究计算。目前,已能对简单的搅拌器和流变行为简单的液体所形成的流动场,用计算机进行模拟。



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