搅拌器附件——挡板
挡板是一种重要的搅拌器附件,挡板一般是指长条形的竖向固定在罐壁上的板,主要是在湍流状态时为了消除罐中央的“圆柱状回转区”(也称打漩区,漩涡)而增设的,“圆柱状回转区”混合效果很差,混合时间较长,不利于搅拌过程,所以一般情况下都要设法缩小这个区域。显然挡板的安装目的就是为了消除“圆柱状回转区”,将切向流转变为径向或轴向流,同时还可以增大湍动程度,改善搅拌效果,长春搅拌器,降低搅拌载荷的波动,使功率保持稳定,提高叶轮的剪切性能,如有的悬浮聚合的搅拌器,在设有挡板时可使颗粒细而均匀。
推进式搅拌器性能参数
常用尺寸:d/D=0.2至0.5(以0.33居多),s/d=1、2。
叶片数目:2、3、4(以三叶式居多)。
转速:常用运转速度n=10至500r/min,叶端线速度v=3至15m/s,框式搅拌器,高转速可达1750r/min,高叶端线速度为25m/s。
常用介质粘度范围:2000mpa.s。如转速在500r/min以下,所能适应的物料高黏度可达5乘10四次方mpa.s。
推进式搅拌器的优缺点
典型轴流桨,适合低黏度流体的混合、传热、循环、粒子悬浮、溶解等。
优点:低剪切、强循环、低能耗;
缺点:高速运行、细长轴时需带中间轴承或底轴承,整体浇铸叶轮,不宜在大型装置中独立使用,不过在大型搅拌器中却可以以侧入式批量应用。
黏弹性流体对搅拌器的影响
黏弹性流体行为可以对搅拌器的混合作用产生巨大的负效应。黏弹性流体的典型特征是具有法向应力差、弹性回缩、应力突增(Overshoot)现象。这些特征可以显著地影响混合行为。黏弹性流体流场中力学特征明显地不同于其他流体。
对于牛顿流体,由于搅拌的离心作用,流体在搅拌器内呈漩涡状;与此相反,黏弹性流体在搅拌过程中明显的特性是具有弹性。
弹性是材料在受力形变时试图维持原来的形状或形变试图恢复原来的形状的一个特性。因此在搅拌操作中,弹性使材料试图维持原来的形状而不产生混合。黏弹性流体在运动时,总是产生垂直于剪切面的法向应力差,该法向应力差会引发二次流,促使搅拌器中的流体产生爬杆现象——Weissenberg效应,即由搅拌器叶片端部吸入流体,沿搅拌轴方向排出。
1974年,Ulblecht曾对有关圆球、圆盘和搅拌器在黏弹性流体中旋转时产生的二次流流型进行了实验研究,实验表明:球在无弹性流体中旋转时,叶轮式搅拌器,由于惯性力使流体沿搅拌轴吸入,再在球表面由惯性抛出,形成轴向循环,水处理搅拌器,然而在弹性强的黏弹性流体中,由于法向应力的存在会产生相反方向的流动,当两种力刚好平衡时,会在球表面形成一个孤立的漩涡,在此漩涡内的流体与釜内其余流体不混合。 在黏弹性流体的搅拌中,使用螺杆-导流筒、锚式、框式搅拌器,是比较合适的。
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