粘度是指流体对流动的阻抗能力,其定义为:液体以1cm/s的速度流动时,在每1cm2平面上所需剪应力的大小,称为动力粘度,以Pa·s为单位。搅拌功率:搅拌器向液体输出的功率P,按下式计算:P=Kd5N3ρ式中K为功率准数,它是搅拌雷诺数Rej(Rej=d2Nρ/μ)的函数。 粘度是流体的一种属性。流体在管路中流动时,有层流、过渡流、湍流三种状态,搅拌设备中同样也存在这三种流动状态,而决定这些状态的主要参数之一就是流体的粘度。 在搅拌过程中,一般认为粘度小于5Pa/s的为低粘度流体,例如水、蓖麻油、饴糖、果酱、蜂蜜、润滑油重油、低粘乳液等;5-50Pa/s的为中粘度流体,例如油墨、牙膏等;50-500Pa/s的为高粘度流体,例如口香糖、增塑溶胶、固体燃料等;大于500Pa/s的为特高粘流体例如:橡胶混合物、塑料熔体、有机硅等。
对于低粘度介质,用小直径的高转速的搅拌器就能带动周围的流体循环,并至远处。对于固-液悬浮体系,打旋还会促进体系产生分层或分离,使其中的固体颗粒被甩至釜壁而沉陷于釜底。而高粘度介质的流体则不然,需直接用搅拌器来推动。 适用于低粘和中粘流体的叶轮有桨式、开启涡轮式、推进式、长薄叶螺旋桨式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框桨式、三叶后弯式、MIG式等。适用于高粘和特高粘流体的叶轮有螺带式叶轮、螺杆式、锚式、框式、螺旋桨式等。有的流体粘度随反应进行而变化,就需要用能适合宽粘度领域的叶轮,如泛能式叶轮等。
推进式搅拌器(旋桨式搅拌器):其叶轮直径较小,通常仅为釜直径的0.2~0.5倍,但转速较高,可达100~ 500r/min。大于500Pa/s的为特高粘流体例如:橡胶混合物、塑料熔体、有机硅等。叶片端部的圆周速度较大,可达5~15m/s。工作原理:工作时,推进式搅拌器如同一台无外壳的轴流泵,高速旋转的叶轮使液体作轴向和切向运动。液体的轴向分速度使液体沿轴向向下流动,流至釜底时再沿釜壁折回,并重新返回旋桨入口,从而形成总体循环流动,起到混合液体的作用。
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