









在之前的技術(shù)文章中,我們從攪拌操作目的分析了對(duì)攪拌的要求,諸如某過(guò)程要求對(duì)流循環(huán)好或者某過(guò)程要求剪切力強(qiáng)等,機(jī)械攪拌器,進(jìn)而分析了攪拌器的功能,在此基礎(chǔ)上就可根據(jù)攪拌目的來(lái)選擇攪拌器的型式。也可以從一種攪拌器的功能來(lái)判斷它適用于哪些攪拌過(guò)程。
各種攪拌過(guò)程對(duì)攪拌的要求有共性,而各種攪拌器的性能也有共性.這樣往往是適于某一種攪拌操作的可能有幾種型式的攪拌器,而同一種攪拌器也可用于幾種攪拌過(guò)程。當(dāng)然嚴(yán)格地說(shuō),還是各有所長(zhǎng)的,諸如黏度高低、容積大小、轉(zhuǎn)速范圍等,都會(huì)影響攪拌器使用的效果。
目前的選型方法多數(shù)是根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),選擇習(xí)慣應(yīng)用的漿型,再在常用范圍內(nèi)決定攪拌器的各種參數(shù)。也有通過(guò)小型試驗(yàn),取得數(shù)據(jù).進(jìn)行放大的設(shè)計(jì)方法。不論哪種方法,都離不開(kāi)的根據(jù)攪拌條件攪拌目的選擇攪拌器類(lèi)型這一步。

從攪拌器理來(lái)看,在層流區(qū)混合高黏度液體時(shí),液體單元經(jīng)受剪切細(xì)分作用被拉長(zhǎng)、拉細(xì)或分割,隨著剪切時(shí)間的增加,逐漸達(dá)到混合。同時(shí),由于攪拌器內(nèi)剪切場(chǎng)不是均勻的,例如錨式攪拌器在錨與釜壁間的間隙區(qū)是強(qiáng)剪切區(qū),液體的混合速率較快,而釜中部區(qū)域則是低剪切區(qū),混合速率較慢,因此,高剪切區(qū)與低剪切區(qū)間的液體交換速率或液體在釜內(nèi)的循環(huán)能力也是影響混合的重要因素。此外,攪拌器內(nèi)流體的速度波動(dòng)也能促進(jìn)混合。換言之,高黏度液體的混合速率主要取決于攪拌器與釜壁表面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率及相互之間的距離,為此也要求用于高黏流體的攪拌器,攪拌器直徑與器內(nèi)徑的比值都相當(dāng)大。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,常用的黏性流體攪拌器有錨式攪拌器、螺帶式攪拌器、框式攪拌器等。

說(shuō)到刮壁式攪拌釜結(jié)構(gòu),我想起來(lái)今年年初的一個(gè)化工攪拌器的設(shè)計(jì),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(jī)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(jī)構(gòu),使流體在導(dǎo)流筒內(nèi)部產(chǎn)生很強(qiáng)的循環(huán)。當(dāng)然,攪拌器廠家,那種設(shè)計(jì)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,葫蘆島攪拌器,以強(qiáng)制流體在導(dǎo)流筒內(nèi)、外進(jìn)行循環(huán)。
對(duì)于刮壁式攪拌釜來(lái)說(shuō),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(guò)夾套撤除聚合熱時(shí),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?cè)O(shè)計(jì)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。

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