对于涡轮式叶轮,若叶轮转速很低,在Re不大于10的区域,仅叶轮周围韵液体随叶轮旋转,而远离叶轮的液体是停滞的,扬州搅拌器,如图中-A1所示,因而混合效果很差,混合时间也非常长,见虚线(1)。在此区内,液体的流动是层流,叶轮旋转的阻力主要是黏滞阻力。因而N与Re成反比,如曲线(2)。
叶轮旋转引起的离心效可忽略不计,排出流量,见曲线(3)。
机械搅拌器的宏观混合与微观混合
机械搅拌器作为一种应用广泛的机械器,其直接的功能是物料的不同部分经搅拌而相互掺和,形成具有某种均匀程度的混合物。
不仅如此,搅拌还可以使固体颗粒在液体中悬浮,或使气体以小气泡形式均匀地在液体中分散,从而大大强化传热和传质。因而根据不同的搅拌目的,可将搅拌分为混合搅拌、悬浮分散搅拌、传热搅拌、传质搅拌等过程。
搅拌器工作时,用搅拌器对低黏度互溶液造成湍流并不困难,浆式搅拌器,但黏度达到较高水平后,由于黏滞力的影响,就只能出现层流状态。尤其困难的是,这种层流也只能出现在搅拌器的附近,水处理搅拌器,离桨叶稍远些地方的高黏度液体仍是静止的。这样就很难造成液体在搅拌器内的循环流动,即在器内会有死区存在,对混合、分散、传热、反应等各种搅拌过程十分不利。
所以,高黏度液体搅拌的首要问题就是要解决流体流动与循环的问题。在这种情况下,不能靠增大搅拌器的转速来提高搅拌器的循环流量,因为流体黏度较高时,搅拌器排出的流量很少,转速过高还会在高黏度溶液中形成沟流,而周围液体仍为死区。较为有效的解决办法是设法使搅拌器推动更大范围的流体。因此,高黏度液体的搅拌器直径与器内径之比、桨叶的宽度与器内径之比都要求比较大,有时还要求增加搅拌器的层数,以增大搅拌范围。
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