为区分叶轮排演的流向特点,根据主要排液方向将典型叶轮分成径流型和轴流型两种。平叶的桨式、涡轮式是径流型,螺旋面叶片的螺杆式、推进式是轴流型。折叶桨则居于两者之间,一般认为它更接近于轴流型。不过这种分法是近似的,是以主要流向来分的。
搅拌雷诺数是搅拌罐内液体流动状态的一种量度。图2—2形象地表示了八平直叶涡轮和螺带式叶轮在不同雷诺数下,搅拌罐内的液体的流动状态。
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,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应可忽略不计,排出流量,见曲线(3)。
当Re增加到大于10,涡轮式叶轮旋转所产生的离心力就不可忽视。此离心力产生了排出流量,使角动量传递到远处的液体。这样远离叶轮的液体开始流动,湖州搅拌器,而使Nv- Re曲线偏离曲线(2)的延伸线。在此区内,如曲线(3)所示,曲线上升的坡度很陡,混合大为改善,但在靠近叶轮上下部分仍然出现环形的停滞流区。
当Re数增加到数百,涡轮式叶轮周围的液流变成湍流。在区域c,排出流量显著增加,曲线(3)达到了大值。在区域A和B中观察副的停滞区已消失。Re进一步增加,湍流域逐渐扩大,直至终湍流域占完全优势。因此区域c是一个层流和湍流共存的过渡区。
在无挡板时,在Re约为90的过渡流域,涡轮式叶轮的排出流达到大值;而在有挡板时,排出流量在湍流域达到大。
如何防止化工搅拌器中的打旋现象
在某些工况下,化工搅拌器在搅拌过程中会发生打旋现象,这种现象对搅拌十分不利。
在打旋过程中,液体随着叶轮而运动,但是这种运动时同步的,就是所有液体一起运动,分子间的相对位置并没有发生变化,所有,液体并没有真正混合。
打旋会使得漩涡的中心下凹,这样很可能引起空气和叶轮的接触,在搅拌过程中,液体之间的摩擦,叶轮和液体的摩擦都会产生热能,而空气和旋转的液体及叶轮接触,并有一定温度,那么很可能产生化学反应,以及气液混合,这对于化工搅拌器的搅拌效果影响,还有可能对叶轮产生腐蚀。并且由于由于中央液面下凹,液体也无法和叶轮完全接触,也影响到了叶轮的搅拌效果。
螺杆螺带搅拌器技术参数
螺杆螺带式搅拌器的叶片是把细长形的金属卷成螺旋状而制成的,它是搅拌高黏度流体时不可缺少的一种叶轮形式。
螺带的宽度约为叶径的5%~15%,通常为10%。螺带的数量一般为2,称之为双螺杆螺带搅拌器;也有用一条螺带的单螺带叶轮;有时将一枚螺带放在螺杆外侧,另一枚螺带放在中间,不锈钢搅拌器,并使叶轮转动时,内外两条螺带推动液体前进的方向相反,螺杆螺带搅拌器设计时使得两条螺带推动液体的排量相同,这种螺带称内外单螺带。与内外单螺带类似的还有螺带-螺杆式叶轮,螺带与螺杆分别使液体向相反方向流动,使全罐形成整体的轴向循环,在设计螺带-螺杆式叶轮搅拌器时,也需注意使螺带与螺杆的排量相等,电厂搅拌器,由于螺带搅拌器是用于搅拌高黏度流体的,故其叶径与罐径之比应取得大,至少应等于0.9,大的可使叶轮与罐之间几乎无间隙。而且为了提高传热能力,极力减少罐壁上的附着物,还可在螺带上装刮板。
螺带的安装高度通常取罐底至液面的高度。螺带旋转一周的高度称螺距,一般螺带为一至二个螺距。一个螺距的高度约等于叶径。搅拌高黏度流体时通常使用锚框式和螺带式叶轮,然而二者的混合效果大有区别,锚式叶轮几乎不产生上下流动,在罐中心部的混合效果也较差,且液体黏度越高,这种缺点越明显。另一方面,螺杆螺带式搅拌器叶轮利用其本身的结构特点和液体的黏性,产生以上下循环流为主的流动,随搅拌器搅拌轴旋转的方向不同,罐内有螺带存在的外周部液体被向上推或向下压,污泥搅拌器,同时在罐中心部则液体相应地下降或上升,从而形成全罐液体的上下循环流动。至于哪一种旋转方向好,不能一概而论,尽可能以小试确认。有时,搅拌器回转方向不同,所需搅拌功率也不同。
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