攪拌器中的流型流場介紹

攪拌器內(nèi)的流型取決于攪拌方式，攪拌器、釜、擋板等的幾何特征，流體性質(zhì)以及轉(zhuǎn)速等因素。在一般情況下，攪拌軸安裝在釜中心時(shí)，攪拌將產(chǎn)生三種基本流型：1.切向流；2.軸向流；3.徑向流。上述三種基本流型，通?？赡芡瑫r(shí)存在。其中，軸向流與徑向流對混合起主要作用，而切向流應(yīng)加以抑制，可通過加入擋板削弱切向流，以增強(qiáng)軸向流與徑向流。

在無擋板的攪拌容器中，攪拌器偏心安裝可以獲得較好的攪拌效果。而在大型油釜中，若采用攪拌器側(cè)面插入安裝方式，通?？色@得較好的釜內(nèi)整體循環(huán)。該場合若采用側(cè)面射流混合方式，也可得到相似的混合效果。

攪拌器內(nèi)進(jìn)行的是三維流動，置換池?cái)嚢杵?，且流動具有隨機(jī)性，因而其流動狀況非常復(fù)雜：對這種流動的研究方法有兩種，即試驗(yàn)測量方法與數(shù)值模擬法。

流場的測量通常采用畢托管法、熱線流速計(jì)法、照相法、激光多普測速儀法和圖像分析法等測速技術(shù)，可測出攪拌器內(nèi)任意點(diǎn)的時(shí)均速度與脈動速度。然后以描述湍 流的雷諾方程為基礎(chǔ)，加上不同的方程封閉假定與過程的簡化假定，求解雷諾方程?？蓮睦碚撋嫌?jì)算攪拌釜內(nèi)各點(diǎn)的速度：對釜內(nèi)各點(diǎn)的時(shí)均速度與脈動速度數(shù)據(jù)加以處理，可獲得攪拌釜內(nèi)的流型、速度分布、剪切速率分布、能耗速率分布等重要的流體力學(xué)特征量：

流場數(shù)值模擬測量攪拌器內(nèi)的流場的試驗(yàn)裝置一般都很昂貴，徐州攪拌器，且流場的測量是相當(dāng)費(fèi)時(shí)的，故對于攪拌器往往只能實(shí)驗(yàn)地獲得局部流場信息。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù) 的進(jìn)步，用計(jì)算流體力學(xué)的方法對攪拌器內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值模擬的研究越來越多，從高黏層藏到低黏湍流，從兩維流場到三維流場都開展了大量研究計(jì)算。目前，已能對簡單的攪拌器和流變行為簡單的液體所形成的流動場，酯化釜攪拌器，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬。

六直葉圓盤渦輪攪拌器的優(yōu)缺點(diǎn)

六直葉圓盤渦輪攪拌器

典型徑流槳，適合中低黏度流體的混合、萃取、乳化、固體懸浮、溶解、氣

泡分散、吸收等。

優(yōu)點(diǎn)：剪切強(qiáng)、適用范圍廣，圓盤的存在利于小規(guī)格攪拌器的加工。

缺點(diǎn)：能耗高、通氣時(shí)攪拌功率下降幅度大。

應(yīng)用實(shí)例：被大量應(yīng)用于氣液攪拌器中，如發(fā)酵罐、碳化塔、加氫釜等。

四折葉開啟渦輪攪拌器的優(yōu)缺點(diǎn)

軸流槳，適合中低黏度流體的混合、傳熱、循環(huán)、溶解、反應(yīng)等；

優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣、制造方便、易大型化；

缺點(diǎn)：功率消耗高于曲面軸流槳，低料位時(shí)攪拌效果不佳；

應(yīng)用實(shí)例：在一個(gè)16m3的釜內(nèi)，需要將碳酸鈉粉料溶于苯唑醇溶液中，采用雙層四折葉開啟渦輪攪拌器，在110r/min轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，可加速碳酸鈉的懸浮與溶解（反應(yīng)）．并有效阻止了碳酸鈉的結(jié)塊。

推進(jìn)式攪拌器介紹，推進(jìn)式攪拌器（又稱船用推進(jìn)器）常用于低黏流體中，中轉(zhuǎn)槽攪拌器，如圖所示。

標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)式攪拌器為三瓣葉片，其螺距與槳直徑相等。攪拌時(shí)，流體由槳葉上方吸入，下方以圓筒狀螺旋形排出，流體至容器底再沿壁面返至槳葉上方，形成軸向流動。推進(jìn)式攪拌器攪拌時(shí)流體的湍流程度不高，但循環(huán)量大。容器內(nèi)裝擋板、攪拌軸偏心安裝或攪拌器傾斜時(shí)，可防止漩渦形成。推進(jìn)式攪拌器的直徑較小，槳葉直徑d對容器內(nèi)直徑D之比一般為0.1～0.3；葉端速度為7～10m/s，高達(dá)15m/s。

相對來說推進(jìn)式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，適用于黏度低、流量大的場合，利用較小的攪拌功率通過高速轉(zhuǎn)動的槳葉能獲得較好的攪拌效果。主要用于液液體系混合、溫度均一，在低濃度固一液體系中防止淤泥沉降等。推進(jìn)式攪拌器的循環(huán)性能好，剪切作用不大，屬于循環(huán)型攪拌器。