渦輪式攪拌器的分類及特點(diǎn)

渦輪式攪拌器隨葉片形狀和安裝的角度不同其名稱和用途也不同。從安裝形式上看有兩大類，一類是有一個(gè)圓盤安裝在輪轂上，葉片再安裝在圓盤上，稱圓盤渦輪式機(jī)械攪拌器．另一種是葉片直接安裝在輪轂上，稱開啟渦輪式攪拌器。若葉片垂直安裝的稱徑向流渦輪，葉片傾斜安裝的稱軸向流渦輪。若葉片呈彎曲形的還可稱作彎曲葉渦輪。　渦輪式攪拌器的葉徑與罐徑之比通常為0.25-0.5，轉(zhuǎn)速為50-300dmin．適應(yīng)的高黏度為30Pa.s左右。

通常彎曲葉徑向流渦輪的葉片是用鋼板彎曲制成的，有些場(chǎng)合用壓扁的圓管來(lái)制作彎曲形葉片，并且為了能使葉輪能貼近罐底的封頭安裝，將葉片略向上翹（上翹角約15度左右），葉片有二葉、三葉和四葉的，其中以三葉的用得多，且往往葉片的傾角不足90度而是75度-80度，習(xí)慣上常將此類葉輪稱為后掠式葉輪。三葉后掠式葉輪還被稱作法武都拉式(Pfaudler)葉輪，因?yàn)樗欠ㄎ涠祭鹃_發(fā)的，它常與指形擋板配合用于混合、傳熱、懸浮、氣體吸收和乳化。三葉后掠式葉輪還常用于搪玻璃攪拌釜中。

攪拌器混合速率和混合效率

在攪拌器的攪拌過(guò)程中，我們常用均一化時(shí)間θm來(lái)定量地表示混合速率。均一化時(shí)間θm的定義是：將兩種完全互溶，但其物理或化學(xué)性質(zhì)（如電導(dǎo)率、顏色、溫度、折光率等）有差異的流體通過(guò)攪拌使之達(dá)到規(guī)定混合程度所需的時(shí)間。由于測(cè)量混合時(shí)間的種種條件以及所要求達(dá)到的終均勻程度是人為確定的，故θm的數(shù)值僅在相同的測(cè)試條件下有相互比較的價(jià)值。

在對(duì)比不同攪拌葉輪的混合速率時(shí)常用無(wú)量綱混合時(shí)間，即混合時(shí)間數(shù)Tm：

Tm=θmN

Tm的物理意義為：達(dá)到規(guī)定混合，攪拌器葉輪所需的轉(zhuǎn)數(shù)。Tm值越低，則表明該葉輪的混合速率越高。

在湍流混合時(shí)，各種葉輪的Tm為一常數(shù)；而在高黏度液體的層流攪拌時(shí)，對(duì)于那些適合于高黏度液體混合的葉輪，如螺帶式或螺桿式葉輪等則Tm亦為一常數(shù)；然而對(duì)于一些不適合高黏度液體混合的葉輪來(lái)說(shuō)，例如用d/D=0.5左右的盤式渦輪在層流下混合高黏度液體時(shí)，由于罐內(nèi)有混合死角，不能求得確切的均一化時(shí)間θm，故也不能算得Tm值。

有人研究了Tm和Np、Nqd等的關(guān)系，對(duì)于用平葉渦輪式、平葉槳式．彎曲葉槳式、布魯馬金式和推進(jìn)式等葉輪攪拌低黏度液體的場(chǎng)合得到如下的關(guān)系式：

常用單位體積混合能Wv來(lái)表示混合效率。Wv是單位體積攪拌功率和均一化時(shí)間θm的乘積。Wv=pvθm。

需指出的是θm。不是一個(gè)嚴(yán)密定義的量，如前所述，它隨測(cè)量者的實(shí)驗(yàn)條件而變。故用Wv來(lái)比較不同葉輪的混合效率時(shí)，往往用一個(gè)基準(zhǔn)的葉輪的Wv值作為參比值。

適用于固液懸浮的攪拌器結(jié)構(gòu)參數(shù)尺寸

固液懸浮是借助攪拌器的作用，使固體顆粒懸浮在液體中，形成固液混合物或懸浮液。均勻懸浮的主要控制因素是循環(huán)速率及湍流強(qiáng)度，其中容積循環(huán)速率又往往是的因素。固液懸浮操作以渦輪式攪拌器使用范圍，其中以開啟式渦輪，它沒(méi)有中間圓盤，不致阻礙槳葉上下的液相混合。彎葉、斜葉開式渦輪的優(yōu)點(diǎn)更突出，它的排出性能好，槳葉不易磨損，用于固液懸浮操作更合適。通常采用寬葉的開啟式四斜葉渦輪式攪拌器，容器底為錐形時(shí)，其尺寸為：df/D=0.4～0.5，C/d=0.5，H/D=1；碟形時(shí)d/D=0.4。如固液密度差較小時(shí)，也可采用標(biāo)準(zhǔn)的開啟式四斜葉渦輪式攪拌器；若含固量很高，且固液密度差較小時(shí)，可采用平槳；若混合液黏度低于0.4Pa.s，特別是0.1Pa.s以下，固液密度差小，含固量低，可用推進(jìn)式，并在湍流區(qū)全擋板條件下操作，其參數(shù)可取d/D=0.33， C/d=1，H/D=1。對(duì)懸浮體系，當(dāng)密度差小，且只要求懸浮物離開罐底而不必均勻懸浮時(shí)，攪拌轉(zhuǎn)．速也不必太大，可用底擋板；當(dāng)密度差大，并要求均勻懸浮時(shí)，攪拌轉(zhuǎn)速較高，應(yīng)采用底擋板和壁擋板；如懸浮物易黏附在擋板上，可采用導(dǎo)流筒。對(duì)帶纖維的固體懸浮可選用后彎式渦輪攪拌器。固液懸浮采用長(zhǎng)薄葉螺旋槳等也是不錯(cuò)的選擇。

對(duì)于固體懸浮，絮凝攪拌器增創(chuàng)效益，其攪拌難度取決于懸浮粒子的沉降速度。懸浮程度與顆粒的沉降速度成反比，即攪拌轉(zhuǎn)速愈高，直徑愈大，顆粒的沉降速度愈小，獲得的攪拌程度愈高。