攪拌器中的流型流場(chǎng)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，通常可能同時(shí)存在。其中，軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用，而切向流應(yīng)加以抑制，可通過(guò)加入擋板削弱切向流，以增強(qiáng)軸向流與徑向流。

在無(wú)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，通常可獲得較好的釜內(nèi)整體循環(huán)。該場(chǎng)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(dòng)，且流動(dòng)具有隨機(jī)性，因而其流動(dòng)狀況非常復(fù)雜：對(duì)這種流動(dòng)的研究方法有兩種，即試驗(yàn)測(cè)量方法與數(shù)值模擬法。

流場(chǎng)的測(cè)量通常采用畢托管法、熱線流速計(jì)法、照相法、激光多普測(cè)速儀法和圖像分析法等測(cè)速技術(shù)，可測(cè)出攪拌器內(nèi)任意點(diǎn)的時(shí)均速度與脈動(dòng)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(guò)程的簡(jiǎn)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(duì)釜內(nèi)各點(diǎn)的時(shí)均速度與脈動(dòng)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(chǎng)數(shù)值模擬測(cè)量攪拌器內(nèi)的流場(chǎng)的試驗(yàn)裝置一般都很昂貴，且流場(chǎng)的測(cè)量是相當(dāng)費(fèi)時(shí)的，故對(duì)于攪拌器往往只能實(shí)驗(yàn)地獲得局部流場(chǎng)信息。近年來(lái)，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(duì)攪拌器內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬的研究越來(lái)越多，從高黏層藏到低黏湍流，從兩維流場(chǎng)到三維流場(chǎng)都開展了大量研究計(jì)算。目前，已能對(duì)簡(jiǎn)單的攪拌器和流變行為簡(jiǎn)單的液體所形成的流動(dòng)場(chǎng)，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬。

拌裝置中的攪拌體系分析

今天我們來(lái)分享一下攪拌器放大過(guò)程中的攪拌體系分析。通常來(lái)說(shuō)，攪拌器的攪拌體系中某一點(diǎn)的狀態(tài)可以通過(guò)一系列狀態(tài)變量來(lái)表示。如溫度、壓力、流速、濃度等。作為一種基本方法，一個(gè)復(fù)雜的體系常?？梢苑纸獬蓭讉€(gè)簡(jiǎn)單的子體系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和分析，從而使所獲得的基本數(shù)據(jù)更有表征的價(jià)值，如在小試和模試中通常將反應(yīng)和傳遞因素進(jìn)行單獨(dú)研究。但是被分離的變量之間常常存在互動(dòng)和耦合效應(yīng)，所以中試時(shí)經(jīng)常將它們重新合并研究。如果兩個(gè)子體系之間的連接是單方向的（比如i到j(luò)，j體系的輸入=i體系的輸出），則兩個(gè)體系通常是獨(dú)立的。對(duì)于兩個(gè)變量是明顯互相耦合在一起的，要避免將它們分離研究，或必須研究它們之間的耦合效應(yīng)。舉例來(lái)說(shuō)，循環(huán)池?cái)嚢杵鞴д?qǐng)咨詢，可以將一個(gè)復(fù)雜的化工過(guò)程分成進(jìn)料段、反應(yīng)段和后處理段進(jìn)行分離研究，其中攪拌器的反應(yīng)器往往是復(fù)雜的單元器，但難以再繼續(xù)細(xì)分。

當(dāng)體系確定，輸入變量、輸出變量、作用參數(shù)等隨之可以確定。比如，輸入變量可以包括進(jìn)料中的化學(xué)組成和純度等。輸出變量可以包括流出物的化學(xué)組成，流出速率等。作用參數(shù)包括進(jìn)料速率、催化劑類型、反應(yīng)器進(jìn)口溫度、反應(yīng)器進(jìn)口壓力、再循環(huán)流率等。當(dāng)完成對(duì)子體系的定義后，需要對(duì)單個(gè)子體系進(jìn)行研究，即小試研究。當(dāng)小試完成后，需要考慮放大到模試。在模試階段，除了考慮與小試過(guò)程同樣關(guān)心的變量——轉(zhuǎn)化率外，還要考慮副反應(yīng)問(wèn)題、熱力學(xué)平衡、物理性質(zhì)、化學(xué)平衡、熱傳遞、相間和相內(nèi)的質(zhì)量傳遞、流體或固體的流動(dòng)等。

渦輪式攪拌器

導(dǎo)語(yǔ)：渦輪式攪拌器（又稱透平式葉輪）隨葉片形狀和安裝角度不同其名稱和用途也不同。從形式上看有兩大類，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。應(yīng)用極廣，能處理黏度范圍很廣的流體。

渦輪式攪拌器概述

渦輪式攪拌器從結(jié)構(gòu)上可分為開式（開啟式）和盤式（圓盤式）兩類。開式有平直葉、斜葉、彎葉等，盤式有圓盤平直葉、圓盤斜葉、圓盤彎葉等。開式渦輪常用的葉片數(shù)有2葉和4葉，盤式渦輪以6葉常見(jiàn)。為改善流動(dòng)狀況，盤式渦輪有時(shí)把葉片制成凹形和箭形，稱為弧葉盤式渦輪和箭葉盤式渦輪。渦輪式攪拌器有較大的剪切力，可使流體微團(tuán)分散得很細(xì)，適用于低黏度到中等黏度流體的混合、氣液分散、固液懸浮，以及促進(jìn)良好的傳熱、傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。平直葉剪切作用較大，屬剪切型攪拌器。彎葉是指葉片朝著流動(dòng)方向彎曲，可降低功率消耗，適用于含有易碎固體顆粒的流體攪拌。