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。螺带螺杆式搅拌器:此类搅拌器为慢速型搅拌器,常在层流区操作,液体沿着螺旋面上升或下降形成轴向的上下循环,适用于中高粘度液体的混合和传热等过程。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。
四叶旋桨式搅拌器: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。顶进式搅拌器:在立式储罐中安装顶部伸入式搅拌器,用来对油品或其它介质进行搅拌从而达到调和、热传递、均匀化的目的。
框、锚式搅拌器:此类搅拌器为慢速型搅拌器,适用于中高粘度液体的混和、传热或反应等过程。常在层流状态操作,产生水平环向流,如为折叶或角钢型叶,可增加浆叶附近的涡流。可根据需要在浆上增加立叶和横梁,以增大搅拌范围。
打旋现象的消除方法:①设计方面:a). 设置挡板; b). 偏心安装; c).设置导流筒。涡轮式搅拌器不仅能产生较大的液体循环量,而且可对桨叶外缘附近的液体产生较强的剪切作用,常用于黏度小于50Pa·s的液体的反应、混合、传热以及固体在液体中的溶解、悬浮和气体分散等过程。②使用方面:a). 控制至小搅拌量;搅拌釜内物料的多少是产生打旋现象的一个重要因素,应该针对不同规格的搅拌机,制定严格的至小生产量,禁止低于至小搅拌量长时间高速运转。少量高速长时间运转不仅搅拌效果达不到要求,而且对设备本身也有危害,曾经我们的一家公司的一个平台,上的叶片出现过裂纹的现象。
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;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。桨式搅拌器结构简单,常用于低粘度液体的混合以及固体微粒的溶解和悬浮。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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