高黏度流體攪拌對機(jī)械攪拌器的要求

黏度是流體的一種屬性。它反映了流體運(yùn)動時剪切應(yīng)力與剪切速度梯度的比值關(guān)系。所以黏度大小對流動狀態(tài)有很大的影響，也必然對機(jī)械攪拌器的攪拌過程有很大的影響。流體在管路中流動時，有層流、過渡流、湍流三種狀態(tài)，立式攪拌器，攪拌罐中也有這樣三種流動狀態(tài)，與管路中一樣決定這些狀態(tài)的是雷諾數(shù)Re，黏度是決定Re大小的主要參數(shù)之一。

在攪拌過程中，所謂黏度高低的說法并沒有嚴(yán)格的界限，一般所謂高低只是一個習(xí)慣的說法。大致以2500m Pa.s或10四次方mPa.s以上為高黏度．在此以下都可稱為低黏度。也有的只將100mPa.s以下稱為低黏度，中間又分出一個中等黏度的范疇。因為低黏度與中等黏度的液體在攪拌時流動狀態(tài)的區(qū)別不大，所以將其統(tǒng)稱為低黏度，牡丹江攪拌器，以與高黏度液體相區(qū)別。關(guān)于目前常用的液體攪拌器所適用的黏度范圍，說法也不同。有的認(rèn)為適用在2×10的五次方mPa.s以下，也有的認(rèn)為可用到1x10的六次方mPa.s。這些說法都未提及其他指標(biāo)，所以也只能理解為一個大致的范圍。

錨式攪拌器

錨式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，防沉淀攪拌器，如圖5-7所示。它適用于黏度在1Pa.s以下的流體攪拌，當(dāng)流體黏度在1～10Pa.s時，可在錨式攪拌器中間加一橫槳葉，即為框式攪拌器，以增加容器中部的混合。錨式攪拌器的一般參數(shù)為：槳葉直徑d與容器內(nèi)直徑D之比為0. 9～0. 98，葉端速度為1～5m/s。錨式或框式攪拌器的混合效果并不理想，只適用于對混合要求不太高的場合。由于錨式攪拌器在容器壁附近流速比其他攪拌器大，能得到較大的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，故常用于傳熱、晶析操作。也常用于攪拌高濃度淤漿和沉降性淤漿。當(dāng)攪拌黏度大于10Pa.s的流體時，應(yīng)采用螺帶式或螺桿式攪拌器。

錨式、框式葉輪機(jī)械攪拌器屬于同一類，這些葉輪的槳徑對罐徑之比d/D較大，不銹鋼攪拌器，機(jī)械攪拌器通常在低速下運(yùn)行，在攪拌低黏度液體時不產(chǎn)生大的剪切力，因此它不適用于液-液和氣-液分散，另一方面，這些葉輪在罐內(nèi)移動的流量大，水平回轉(zhuǎn)流占支配地位，不具有良好的混合均一性，然而在罐壁附近的流速比其他葉輪大。能得到大的傳熱膜系數(shù)，故常用于傳熱，晶析操作。另外，由于其葉徑較大，且與罐底貼近，也常用它來攪拌高濃度淤漿和沉降性淤漿。還有它也常用于高黏度流體的攪拌，然而隨流體黏度的，罐內(nèi)的流動減少，由傳動裝置傳入的能量作為葉輪和流體的摩擦（剪切）消耗掉的比例增大。從攪拌效果看，在葉片近旁有液體的交換，而在軸附近則存在幾乎不起攪拌作用的部分，使用如圖2-12的變形框式葉輪，可使情況改善，然而仍不能全部解決問題。要使高黏度流體完全流動非要用螺帶式葉輪機(jī)械攪拌器那樣具有強(qiáng)制液體進(jìn)行擠出流動的葉輪。

三葉推進(jìn)式攪拌器的優(yōu)缺點(diǎn)：

典型軸流槳，適合低黏度流體的混合、傳熱、循環(huán)、粒子懸浮、溶解等

優(yōu)點(diǎn)：低剪切、強(qiáng)循環(huán)、低能耗

缺點(diǎn)：高速運(yùn)行、細(xì)長軸時需帶中間軸承或底軸承，整體澆鑄葉輪，不宜在大型裝置中使用

應(yīng)用實例：一個直徑為2900mm，容積為33平方米的氫化液貯槽，內(nèi)含1%雷尼鎳催化劑，攪拌的目的是防止催化劑沉淀以便氫化液的輸送。實踐證明，一個直徑為600mm的三葉推進(jìn)式攪拌器在250r/min下運(yùn)轉(zhuǎn)，在全擋板條件下完全可以滿足工藝要求，而所需的電動機(jī)功率僅為3kW，但攪拌軸需要中間軸承，易磨損。