槳式攪拌器中的折葉槳亦多用扁鋼制作(如圖2-47).也有的采用角鋼制作槳葉。角鋼的抗彎強度比同樣截面積的扁鋼要好,將角鋼以一定角度安放,也可同樣起到折葉槳的效果。折葉槳與槳軸的連接方式與平槳的相同。槳式的通用尺寸為槳寬與槳徑之比b/dj= 0.10—0.25.加強筋板的長度可以是槳葉的全長,也可取槳長的一半。槳葉的厚度通常由強度計算決定。
三曲面軸流攪拌器
軸流槳,適合中低黏度流體的混合、傳熱、循環(huán)、粒子懸浮、溶解等。
優(yōu)點:低剪切、強循環(huán)、低能耗,葉片可拆卸,貴州攪拌器,可在大型攪拌槽中使用,中低運行轉(zhuǎn)速。
缺點:葉片為曲面,制造成本高。
應(yīng)用實例:在三葉推進式攪拌器的應(yīng)用實例中,采用三葉推進式攪拌器需要中間軸承,而使用一個直徑為1600mm的三曲面軸流型攪拌器,水處理攪拌器,達到同樣的循環(huán)量,其運行轉(zhuǎn)速僅為50r/min,所需的電動機功率也為3kW,而攪拌軸為懸臂軸,無磨損問題。
黏彈性流體對攪拌器的影響
黏彈性流體行為可以對攪拌器的混合作用產(chǎn)生巨大的負效應(yīng)。黏彈性流體的典型特征是具有法向應(yīng)力差、彈性回縮、應(yīng)力突增(Overshoot)現(xiàn)象。這些特征可以顯著地影響混合行為。黏彈性流體流場中力學特征明顯地不同于其他流體。
對于牛頓流體,由于攪拌的離心作用,流體在攪拌器內(nèi)呈漩渦狀;與此相反,黏彈性流體在攪拌過程中明顯的特性是具有彈性。
彈性是材料在受力形變時試圖維持原來的形狀或形變試圖恢復(fù)原來的形狀的一個特性。因此在攪拌操作中,立式攪拌器,彈性使材料試圖維持原來的形狀而不產(chǎn)生混合。黏彈性流體在運動時,總是產(chǎn)生垂直于剪切面的法向應(yīng)力差,該法向應(yīng)力差會引發(fā)二次流,促使攪拌器中的流體產(chǎn)生爬桿現(xiàn)象——Weissenberg效應(yīng),即由攪拌器葉片端部吸入流體,沿攪拌軸方向排出。
1974年,Ulblecht曾對有關(guān)圓球、圓盤和攪拌器在黏彈性流體中旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的二次流流型進行了實驗研究,碳鋼攪拌器,實驗表明:球在無彈性流體中旋轉(zhuǎn)時,由于慣性力使流體沿攪拌軸吸入,再在球表面由慣性拋出,形成軸向循環(huán),然而在彈性強的黏彈性流體中,由于法向應(yīng)力的存在會產(chǎn)生相反方向的流動,當兩種力剛好平衡時,會在球表面形成一個孤立的漩渦,在此漩渦內(nèi)的流體與釜內(nèi)其余流體不混合。 在黏彈性流體的攪拌中,使用螺桿-導(dǎo)流筒、錨式、框式攪拌器,是比較合適的。
機械攪拌器選用安裝與流動狀態(tài)分析
攪拌器的功能概括地說就是提供攪拌過程所需要的能量和適宜的流動狀以達到攪拌過程的目的。
攪拌器的攪拌作用由運動著的葉輪所產(chǎn)生,因此,葉輪的形狀、尺寸、數(shù)量以及轉(zhuǎn)速就影響攪拌器的功能。同時機械攪拌器的功能還與攪拌介質(zhì)的物性以及機械攪拌器的工作環(huán)境有關(guān)。攪拌介質(zhì)的物性的影響已如上文所述。另外,攪拌罐的形狀、尺寸、擋板的設(shè)置情況、物料在罐中的進出方式都屬于工作環(huán)境的范疇,這些條件以及攪拌器在罐內(nèi)的安裝位置及方式都會影響攪拌器的功能。
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