高速機(jī)械攪拌器的轉(zhuǎn)速控制

對(duì)于經(jīng)常需要攪拌不同物料的用戶來(lái)說(shuō)，能夠?qū)C(jī)械攪拌器的轉(zhuǎn)速靈活控制非常重要，因?yàn)閿嚢杵鞯霓D(zhuǎn)速靈活，可調(diào)整范圍大，其可以攪拌的物料的種類就越多，適應(yīng)的工況就越廣。

一般來(lái)說(shuō)，在機(jī)械攪拌器生產(chǎn)中我們常常采用電磁調(diào)速、變頻調(diào)速這兩種辦法來(lái)解決攪拌器的調(diào)速問(wèn)題，由于牽扯到復(fù)雜的調(diào)速工作原理，我們?cè)诖瞬蛔髟矸矫娴臄⑹?，因?yàn)槲覀冊(cè)谑褂脭嚢杵鞯倪^(guò)程中也無(wú)需知道其內(nèi)部的復(fù)雜工作原理，我們只需要知道哪種調(diào)速方式更適合我們即可。

1.電磁調(diào)速，適用于中低功率的機(jī)械攪拌器中，如果攪拌器的功率較大，需另外加裝啟動(dòng)裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)：工作穩(wěn)定，價(jià)格低廉，方便維護(hù)，調(diào)速范圍大，可以調(diào)整轉(zhuǎn)矩。缺點(diǎn)是：1.容易受到環(huán)境的影響，惡劣的工作環(huán)境下盡量限制采用；2.沒(méi)有的控制功能，往往需要加裝控制器和制動(dòng)裝置；3.節(jié)電性能較差，并且沒(méi)有電路保護(hù)功能。

2.變頻調(diào)速，適用范圍更廣，這體現(xiàn)在兩方面，一方面是功率的適應(yīng)上，低功率到大功率的機(jī)械攪拌器都可以應(yīng)用這種調(diào)速方式，并且這種調(diào)速的加速較為平穩(wěn)，不會(huì)對(duì)電路造成沖擊；另一方面體現(xiàn)在對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)上，變頻調(diào)速采用全數(shù)字控制，幾乎不受環(huán)境影響。不僅變頻調(diào)速的適應(yīng)性更廣，并且對(duì)電路的保護(hù)和控制裝置也更為完善，但是缺點(diǎn)是造價(jià)略高，會(huì)提高整臺(tái)機(jī)械攪拌器的成本。關(guān)于速度的控制，下圖非常具有代表性，可能對(duì)您有所幫助。下圖中不但提到了轉(zhuǎn)速還有部分選型內(nèi)容。

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(pán)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。

攪拌器在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著攪拌器在制藥領(lǐng)域的重要性越來(lái)越大，其應(yīng)用就越來(lái)越廣泛，但是攪拌器在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用要十分謹(jǐn)慎，如果攪拌器的形式和運(yùn)動(dòng)方式出現(xiàn)錯(cuò)誤的配置，不僅僅會(huì)使得攪拌效果不達(dá)標(biāo)，還容易產(chǎn)生其它化學(xué)反應(yīng)，不但容易發(fā)生工業(yè)生產(chǎn)事故，嚴(yán)重時(shí)還可能造成人身傷害。

下面我們僅對(duì)制藥領(lǐng)域中常用的攪拌器及工況進(jìn)行一番簡(jiǎn)短的敘述：

1.結(jié)晶是制藥領(lǐng)域常用到的一種反應(yīng)，是通過(guò)攪拌器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)過(guò)程很復(fù)雜，不同的晶體對(duì)攪拌器就有著截然不同的要求，一一闡述不太現(xiàn)實(shí)，不過(guò)一般情況下，我們可以跟結(jié)晶所需晶體的大小來(lái)選擇攪拌器，所需晶體如果比較大，可以采用錨、框式攪拌器，轉(zhuǎn)速介乎于20到60轉(zhuǎn)每分鐘即可；如果所需晶體小，就可以使用推進(jìn)式攪拌器，轉(zhuǎn)速方面浮動(dòng)較大，要根據(jù)情況進(jìn)行設(shè)定。

2.在制藥領(lǐng)域里的鐵粉還原反應(yīng)也經(jīng)常用到攪拌器，多為框式攪拌器，框式攪拌器可以使攪拌物質(zhì)之間能夠更加充分的接觸，轉(zhuǎn)速方面一般維持在60轉(zhuǎn)每分鐘。

3.硝化反應(yīng)是在有機(jī)分子中加入硝基的一種化學(xué)反應(yīng)，也常用于制藥領(lǐng)域，硝化反應(yīng)中，我們的攪拌目的是使反應(yīng)物成乳化狀態(tài)，并且使乳化物和混酸充分接觸，中間池?cái)嚢杵骶凑?qǐng)光臨，在硝化過(guò)程中，攪拌器的轉(zhuǎn)速要均勻，不能過(guò)快或過(guò)慢，甚至是突然停止，因?yàn)槟菢尤菀桩a(chǎn)生安全事故，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?/p>

4，環(huán)合反應(yīng)中對(duì)攪拌器的轉(zhuǎn)速要求非常快，因?yàn)榄h(huán)合反應(yīng)的速度本身就非?？?，幾乎是瞬間完成的，環(huán)合反應(yīng)中多采用推進(jìn)式攪拌器，轉(zhuǎn)速多維持在300轉(zhuǎn)每分鐘，待環(huán)合物固體生成后，對(duì)攪拌器的速度影響很大，這時(shí)應(yīng)當(dāng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，靜待反應(yīng)完成后，再根據(jù)情況進(jìn)行下一步處理。