我們先來看看刮壁式攪拌釜結(jié)構(gòu)。

說到刮壁式攪拌釜結(jié)構(gòu)，我想起來今年年初的一個化工攪拌器的設(shè)計，雙相鋼攪拌器，攪拌釜為日本生產(chǎn)順丁橡膠的C&R式反應(yīng)器，采用螺帶-導(dǎo)流筒式攪拌器，設(shè)有三重刮壁機構(gòu)，即在導(dǎo)流筒內(nèi)壁面、導(dǎo)流筒外壁面和攪拌器的內(nèi)壁面都裝有刮壁機構(gòu)，使流體在導(dǎo)流筒內(nèi)部產(chǎn)生很強的循環(huán)。當(dāng)然，那種設(shè)計并不是，也可將化工攪拌器由螺帶式攪拌器換成螺桿式攪拌器，以強制流體在導(dǎo)流筒內(nèi)、外進行循環(huán)。

對于刮壁式攪拌釜來說，刮板的形狀與攪拌功率和傳熱效率之間有直接關(guān)系。當(dāng)攪拌釜需要通過夾套撤除聚合熱時，理想的刮壁作用是刮板將其刀口前面貼近傳熱壁面的冷流體刮起，并與攪拌釜中部的熱流體均勻混合。我們曾設(shè)計并研究了多種形狀刮板的傳熱效果如下圖所示。研究結(jié)果表明，B結(jié)構(gòu)的傳熱效率好。

攪拌器內(nèi)的流型取決于攪拌方式，絮凝攪拌器，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，將產(chǎn)生三種基本流型：1 切向流2 軸向流（圖中b， c）3 徑向流（圖中a， d， e， f）。上述三種基本流型，可能同時存在。

其中，軸向流與徑向流對混合起主要作用，頂進式攪拌器，而切向流應(yīng)加以抑制，可通過加入擋板削弱切向流，以增強軸向流與徑向流。不同的槳型和槳徑對流型有重要的影響，如下圖所示。圖中b，c為軸向流，但是采用大直徑的PBT槳葉或者流體粘度增大會使流型轉(zhuǎn)變成徑向流。另外，采用多層PBT槳也會使各槳葉產(chǎn)生單獨的徑向流。

具體到攪拌器型號上，推進式攪拌器是軸流型的代表，平直葉圓盤渦輪攪拌器是徑流型的代表，而斜葉渦輪攪拌器是混合流型的代表，

以上都是攪拌器在中心線安裝的流型，可是當(dāng)物料粘度不大，攪拌器在中心線安裝有時會造成打旋現(xiàn)象，形成漩渦后會大大降低混合效果。解決方法有很多：可以改變攪拌器直徑，也可考慮安裝擋板，在無擋板的攪拌容器中，攪拌器偏心安裝也可以獲得較好的攪拌效果，另外導(dǎo)流筒、內(nèi)盤管等附件也可以起到擋板的效果。而在大型油釜中，一般采用側(cè)面插入安裝方式，通常也可獲得較好的釜內(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，安裝方式方面還有傾斜安裝方式。

攪拌器中的依時性非牛頓流體介紹

攪拌器中許多實際流體不能簡單地用公式或方程式來描述。這是因為這些復(fù)雜流體的黏度不僅與切應(yīng)變速率有關(guān)，還與剪切施加的時間有關(guān)。這就是依時性非牛頓流體，這種流體可以分成兩類：觸變性流體和震凝性流體。

(1)觸變性流體，觸變是指在恒定的切應(yīng)變速率下切應(yīng)力隨時間下降的流體行為，如攪拌器的攪動變稀，靜止變稠等行為。通常認為這種現(xiàn)象產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)或節(jié)點隨時間的破壞或解節(jié)。這種結(jié)構(gòu)破壞的速率與可破壞的節(jié)點的數(shù)量有關(guān)，隨著節(jié)點的破壞，節(jié)點重構(gòu)的速率開始增加，茂名攪拌器，后會達到動態(tài)平衡。達到平衡后流體可能呈現(xiàn)純黏或黏彈。有時，也可能不存在平衡點，或結(jié)構(gòu)重構(gòu)需要很長時間。此時，如果先以恒定的速度增加切應(yīng)變速率，然后再以恒定的速度降低切應(yīng)變速率，其切應(yīng)力和切應(yīng)變速率之間的關(guān)系會出現(xiàn)一個滯后環(huán)，環(huán)面積越大，其依時性越強。

非自流性涂料、印刷油墨、番茄醬、奶油色拉、酸乳酪和石油鉆探泥漿等流體都顯示觸變性。

(2)震凝性流體 震凝是指在恒定的切應(yīng)變速率下切應(yīng)力隨時間增加的流體行為，如攪拌器猛烈攪拌即行凝結(jié)就屬于震凝。通常認為這種現(xiàn)象產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)或節(jié)點隨時間的形成。而且當(dāng)切應(yīng)變速率達到一定程度時，這種結(jié)構(gòu)的形成不再繼續(xù)進行，而結(jié)構(gòu)的解節(jié)將發(fā)生。但是有時人們也發(fā)現(xiàn)，有些流體受剪切時只發(fā)生結(jié)構(gòu)形成，而停止剪切時結(jié)構(gòu)開始緩慢瓦解。震凝通常只發(fā)生在中等切應(yīng)變速率下；在攪拌器高切應(yīng)變速率下，結(jié)構(gòu)通常不會形成。

膨潤黏土液是具有震凝的流體。

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