旋桨式搅拌器是以两到三只推进式搅拌部件的一种搅拌器,旋桨式搅拌器在搅拌时有较高的旋转速度,能迫使物料沿轴向运动,使物料充分循环和混合,旋桨式搅拌器多适用于搅拌稠度较低的液体,悬浮液,乳浊液等物料。
旋桨式搅拌器是一种应用广泛的轴流型搅拌器,其排出性能,剪切力低。低速时呈对流循环状态,高速时呈湍流状态,较大的叶片倾角和叶片扭曲度能使搅拌器在过渡流甚至湍流时也能达到较高的流动场,其排液能力比传统的推进式搅拌器提高30%。适用于低粘度的混合、溶解、固体悬浮、传热、反应传质、萃取、结晶操作。
反应釜由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成。壳体由圆形筒体,上盖、下封头构成。上盖与筒体联接有两种方法,一种是盖子与筒体直接焊死构成一个整体;另一种形式是考虑拆卸方便,可用法兰联接。上盖开有人孔、手孔和工艺接管等。在反应釜中,为加快反应速度、加强混合及强化传质或传热效果等。
反应釜一般都装有搅拌装置。它由搅拌器和搅拌轴组成,用联轴器与传动装置连成一体。
在反应釜中使用的密封装置为动密封结构,主要有填料密封和机械密封两种。使物料混和均匀,强化传热和传质,包括均相液体混合;液-液分散;气-液分散;固-液分散;结晶;固体溶解;强化传热等。搅拌器是实现搅拌操作的主要部件,其主要的组成部分是叶轮,它随旋转轴运动将机械能施加给液体,并促使液体运动。
搅拌器旋转时把机械能传递给流体,在搅拌器附近形成高湍动的充分混合区,并产生一股高速射流推动液体在搅拌容器内循环流动。液体在设备范围内作循环流动的途径称作液体的“流动模型”,简称“流型”。流型与搅拌效果、搅拌功率的关系十分密切。流型取决于搅拌器的形式、搅拌容器和内构件几何特征。
推进式搅拌器直径约取反应釜内径Di的1/4~1/3,300~600r/min,搅拌器的材料常用铸铁和铸钢。推进式搅拌器的特点:轴向流搅拌器;循环量大,搅拌功率小;结构简单、制造方便;常用于低粘流体中。涡轮搅拌器速度较大,300~600r/min。直叶和弯叶涡轮搅拌器主要产生径向流,折叶涡轮搅拌器主要产生轴向流。
涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时,搅拌效率较高,搅拌产生很强的径向流。因此它适用于乳浊液、悬浮液等。适用于粘度在100Pa·s以下的流体搅拌,当流体粘度在10~100Pa·s时,可在锚式桨中间加一横桨叶,即为框式搅拌器,以增加容器中部的混合。锚式搅拌器的特点:结构简单,制造方便;适用于粘度大、处理量大的物料;
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