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反应釜搅拌器的选择
文章来源:中国化工设备网    添加人:admin    添加时间:2010/5/14
 
发布时间:2010-05-05

  反应釜搅拌器一个好的选型方法最好具备两个条件,一是选择结果合理,一是选择方法简便,而这两点却往往难以同时具备。

  由于液体的粘度对搅拌状态有很大的影响,所以根据搅拌介质粘度大小来选型是一种基本的方法。几种典型的搅拌器都随粘度的高低而有不同的使用范围。随粘度增高的各种搅拌器使用顺序为推进式、涡轮式、浆式、锚式和螺带式等,这里对推进式的分得较细,提出了大容量液体时用低转速,小容量液体时用高转速。这个选型图不是绝对地规定了使用浆型的限制,实际上各种浆型的使用范围是有重叠的,例如浆式由于其结构简单,用挡板可以改善流型,所以在低粘度时也是应用得较普遍的。而涡轮式由于其对流循环能力、湍流扩散和剪切力都较强,几乎是应用最广的一种浆型。

  根据搅拌过程的目的与搅拌器造成的流动状态判断该过程所适用的浆型,这是一种比较合用的方法。由于苏联的浆型选择有其本国的习惯,所以与我国常用浆型并不尽相同。

  推荐浆型是把浆型分成快速型与慢速型两类,前者在湍流状态操作,后者在层流状态操作。选用时根据搅拌目的及流动状态来决定浆型及挡板条件,流动状态的决定要受搅拌介质的粘度高低的影响。

  其使用条件比较具体,不仅有浆型与搅拌目的,还有推荐的介质粘度范围、搅拌转速范围和槽的容量范围。

  提出的选型表也是根据搅拌的目的及搅拌时的流动状态来选型,它的优点还在于根据不同搅拌过程的特点划分了浆型的使用范围,使得选型更加具体。比较上述表可以看到,选型的根据和结果还是比较一致的。下面对其中几个主要的过程再作些说明。

  低粘度均相液体混合,是难度最小的一种搅拌过程,只有当容积很大且要求混合时间很短时才比较困难。由于推进式的循环能力强且消耗动力少,所以是最合用的。而涡轮式因其动力消耗大,虽有高的剪切能力,但对于这种混合的过程并无太大必要,所以若用在大容量液体混合时,其循环能力就不足了。

  对分散操作过程,涡轮式因具有高剪切力和较大循环能力,所以最为合用,特别是平直叶涡轮的剪力作用比折叶和弯叶的剪力作用大,就更为合适。推进式、浆式由于其剪切力比平直叶涡轮式的小,所以只能在液体分散量较小的情况下可用,而其中浆式很少用于分散操作。分散操作都有挡板来加强剪切效果。

  固体悬浮操作以涡轮式的使用范围最大,其中以开启涡轮式为最好。它没有中间的圆盘部分,不致阻碍桨叶上下的液相混合,而且弯叶开启涡轮的优点更突出,它的排出性好、桨叶不易磨损,所以用于固体悬浮操作更我合适。推进式的使用范围较窄,固液比重差大或固液比在50%以上时不适用。使用挡板时,要注意防止固体颗粒在挡板角落上的堆积。一般固液比较低时,才用挡板,而折叶开启涡轮、推进式都有轴向流,所以也可以不用挡板。

  气体吸收过程以圆盘式涡轮最合适,它的剪切力强,而且圆盘的下面可以存住一些气体,使气体的分撒更平稳,而开启涡轮就没有这个优点。浆式及推进式对气体吸收过程基本上不合用,只有在少量以吸收的气体要求分散度不高时还能应用。

  带搅拌的结晶过程是很困难的,特别是要求严格控制结晶大小的时候。一般是小直径的快速搅拌,如涡轮式,适用于微粒结晶,而大直径的慢速搅拌,如浆式,可用于大晶体的结晶。

    搅拌器的分类方法有很多,这里介绍以下几种:

1、按桨叶搅拌结构分为平叶、斜(折)叶、弯叶、螺旋面叶式搅拌器。浆式、涡轮式搅拌器都有平叶和斜叶结构;推进式、螺杆式和螺带式的桨叶为螺旋面叶结构。根据安装要求又可分为整体式和剖分式,便于把搅拌器直接固定在搅拌轴上而不用拆除联轴器等其他部件。

2、按搅拌器的用途分为低黏流体用搅拌器、高黏流体用搅拌器。用于低黏流体的搅拌器有:推进式、浆式、开启涡轮式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框浆式、三叶后完式等。用于高黏流体的搅拌器有:锚式、框式、锯齿圆盘式、螺旋浆式、螺带式等。

3、按流体流动形态分为轴向流搅拌器和径向流搅拌器。有些搅拌器在运转时,流体即产生轴向流又产生径向流的称为混合流型搅拌器。推进式搅拌器是轴流型的代表,平直叶圆盘涡轮搅拌器是径流型的代表,而斜叶涡轮搅拌器是混合流型的代表。

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