使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。 搅拌器的类型、尺寸及转速,对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。一般说来,涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利,而旋桨式搅拌器对总体流动有利。对于同一类型的搅拌器来说,在功率消耗相同的条件下,大直径、低转速的搅拌器,功率主要消耗于总体流动,有利于宏观混合。小直径、高转速的搅拌器,功率主要消耗于湍流脉动,有利于微观混合。对于一定几何结构的搅拌器和搅拌槽,K与Rej的函数关系可由实验测定,将这函数关系绘成曲线,称为功率曲线。搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题,至今只能通过逐级经验放大,根据取得的放大判据,外推至工业规模。
变截面旋桨式搅拌器:三窄叶旋桨式是一种应用范围广泛的轴流型搅拌器,它的桨叶是一种近似等螺距曲面,排出性能好,剪切力低,可在过渡流及湍流操作中得到较高的流动场,排出流量比推进式高出20%,适用于低粘度液体的混合、溶解、固体悬浮、传热、反应、结晶等。是大型搅拌罐替代推进式搅拌器的尤好形式。特殊框锚式搅拌器:产品说明:此类搅拌器为慢速型搅拌器,常用于中高粘度液体混合、传热反应等过程。
三宽叶旋桨式搅拌器:轴流型搅拌器,螺旋圆锥曲面型叶片,具有很大的湍流扩散能力和较低的剪切力,相对于PY型搅拌器,在相同的搅拌强度下,可节约30%~ 40%的电能,相同功耗时提高20 %以上的传质系数,特别适用于要求传质、传热、固体悬浮及要求低剪切力的生物发酵溶氧操作。由此可以看到,从实验得到的所有功率准数与雷诺数的关系曲线或方程都只能在一定的条件范围内才能使用。
搅拌过程的强化:1、提高搅拌器的转速:对于特定的搅拌器,叶轮旋转所产生的压头与转速的平方成正比,因此适当提高转速可提高叶轮旋转所产生的压头,亦即可向液体提供更多的能量,从而提高搅拌效果。(但是,对于变频调速的搅拌机,在工频50Hz以下,随着转速的增加,转矩不变,电机的输出功率会增加,对应电流会增大;对于在工频50Hz以上运行时,随着转速的增加,电机的输出功率不变,转矩减少,会出现堵车烧毁马达的现象。特别需要注意的是,对于一般的防爆电机长时间在低转速下运转,会由于马达自身散热不良而使得定子绝缘下降从而影响电机的使用寿命)。按照所确定的搅拌器型式及搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态,工艺对搅拌混合时间、沉降速度、分散度的控制要求,通过实验手段和计算机模拟设计,确定电动机功率、搅拌速度、搅拌器直径。
当旋转轴线速度大于1m/s时,摩擦热大,填料寿命会降低,轴也易烧坏。措施:提高轴表面硬度和加工精度,提高填料自润滑性能,如在轴表面堆焊硬质;合金或喷涂陶瓷或采用水夹套等。轴表面的粗糙度应控制在0.8-0.2μm。
填料密封的选用:a.根据设计压力、设计温度及介质腐蚀性选用;按照机架的公称心寸DN、搅拌轴的搁轴型式及压力等级、选择安装底盖、凸缘底座或凸缘法兰8。当介质为非易于燃、易于爆、***的一般物料且压力不高时,按表8- 12选用填料密封。b.根据填料的性能选用:当密封要求不高时,选用一般石棉或油浸石棉填料,当密封要求较高时,选用膨体聚四氟乙烯、柔性石墨等填料。
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