攪拌器

攪拌設(shè)備

攪拌裝置

機械攪拌器

頂進式攪拌器

化工攪拌器

立式攪拌器

反應(yīng)釜攪拌器

反應(yīng)釜攪拌設(shè)備

攪拌器設(shè)計

加藥攪拌裝置

機械攪拌裝置

加藥攪拌機裝置

污水攪拌器

大型攪拌器

• 攪拌器

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器件

使液體、氣體介質(zhì)強迫對流并均勻混合的器件。 攪拌器的類型、尺寸及轉(zhuǎn)速，對攪拌功率在總體流動和湍流脈動之間的分配都有影響。一般說來，渦輪式攪拌器的功率分配對湍流脈動有利，而旋槳式攪拌器對總體流動有利。對于同一類型的攪拌器來說，在功率消耗相同的條件下，大直徑、低轉(zhuǎn)速的攪拌器，功率主要消耗于總體流動，有利于宏觀混合。小直徑、高轉(zhuǎn)速的攪拌器，功率主要消耗于湍流脈動，有利于微觀混合。攪拌器的放大是與工藝過程有關(guān)的復雜問題，只能通過逐級經(jīng)驗放大，根據(jù)取得的放大判據(jù)，外推至工業(yè)規(guī)模。

粘度是指流體對流動的阻抗能力，其定義為：液體以1cm/s的速度流動時，在每1cm2平面上所需剪應(yīng)力的大小，稱為動力粘度，以Pa·s為單位。 粘度是流體的一種屬性。流體在管路中流動時，有層流、過渡流、湍流三種狀態(tài)，攪拌設(shè)備中同樣也存在這三種流動狀態(tài)，而決定這些狀態(tài)的主要參數(shù)之一就是流體的粘度。 在攪拌過程中，一般認為粘度小于5Pa/s的為低粘度流體，例如水、蓖麻油、飴糖、果醬、蜂蜜、潤滑油重油、低粘乳液等；5-50Pa/s的為中粘度流體，例如油墨、牙膏等；50-500Pa/s的為高粘度流體，例如口香糖、增塑溶膠、固體燃料等；大于500Pa/s的為特高粘流體例如：橡膠混合物、塑料熔體、有機硅等。 對于低粘度介質(zhì)，用小直徑的高轉(zhuǎn)速的攪拌器就能帶動周圍的流體循環(huán)，并至遠處。而高粘度介質(zhì)的流體則不然，需直接用攪拌器來推動。 適用于低粘和中粘流體的葉輪有槳式、開啟渦輪式、推進式、長薄葉螺旋槳式、圓盤渦輪式、布魯馬金式、板框槳式、三葉后彎式、MIG式等。適用于高粘和特高粘流體的葉輪有螺帶式葉輪、螺桿式、錨式、框式、螺旋槳式等。有的流體粘度隨反應(yīng)進行而變化，就需要用能適合寬粘度領(lǐng)域的葉輪，如泛能式葉輪等。

①旋槳式攪拌器

由2～3片推進式螺旋槳葉構(gòu)成(圖2)，工作轉(zhuǎn)速較高，葉片外緣的圓周速度一般為5～15m/s。旋槳式攪拌器主要造成軸

向液流，產(chǎn)生較大的循環(huán)量，適用于攪拌低粘度 (<2Pa·s)液

體、乳濁液及固體微粒含量低于10%的懸浮液。攪拌器的轉(zhuǎn)軸

也可水平或斜向插入槽內(nèi)，此時液流的循環(huán)回路不對稱，可增

加湍動，防止液面凹陷。

②渦輪式攪拌器

由在水平圓盤上安裝2～4片平直的或彎曲的葉片

渦輪式攪拌器(15張)

所構(gòu)成。槳葉的外徑、寬度與高度的比例，一般為20：5：4，

圓周速度一般為 3～8m/s。渦輪在旋轉(zhuǎn)時造成高度湍動的

徑向流動，適用于氣體及不互溶液體的分散和液液相反應(yīng)

過程。被攪拌液體的粘度一般不超過25Pa·s。

③槳式攪拌器

斜槳式攪拌器

有平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器由兩片平直槳葉構(gòu)成。槳葉直徑與高度之比為 4～10，圓周速度為1.5～3m/s，所產(chǎn)生的徑向液流速度較小。斜槳式攪拌器（圖4）的兩葉相反折轉(zhuǎn)45°或60°，因而產(chǎn)生軸向液流。槳式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，常用于低粘度液體的混合以及固體微粒的溶解和懸浮。

④錨式攪拌器

槳葉外緣形狀與攪拌槽內(nèi)壁要一致（圖5），其間僅有很小間隙，可清除附在槽壁上的粘性反應(yīng)產(chǎn)物或堆積于槽底的固體物，保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為

錨式攪拌器

0.5～1.5m/s,可用于攪拌粘度高達 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體（見粘性流體流動。唯攪拌高粘度液體時，液層中有較大的停滯區(qū)。

⑤螺帶式攪拌器

螺帶的外徑與螺距相等,專門用于攪拌高粘度液體(200～500Pa·s)及擬塑性流體，通常在層流狀態(tài)下操作。

⑥磁力攪拌器

Corning數(shù)字式加熱器帶有一個閉路旋鈕來監(jiān)控與調(diào)節(jié)攪拌速度。 微處理器自動調(diào)節(jié)馬達動力去適應(yīng)水質(zhì)、粘性溶液與半固體溶液。

⑦磁力加熱攪拌器

Corning數(shù)字式加熱攪拌器帶有可選的外部溫度控制器 (Cat. No. 6795PR) ，他們還可以監(jiān)控與控制容器中的溫度。

⑧折葉式攪拌器

根據(jù)不同介質(zhì)的物理學性質(zhì)、容量、攪拌目的選擇相應(yīng)的攪拌器，對促進化學反應(yīng)速度、提高生產(chǎn)效率能起到很大的作用。折葉渦輪攪拌器一般適應(yīng)于氣、液相混合的反應(yīng)，攪拌器轉(zhuǎn)數(shù)一般應(yīng)選擇300r/min以上。

⑨變頻雙層攪拌器

變頻攪拌器的底座、支桿、電動機使用專利技術(shù)固定為一體。專利夾頭，無松動、無搖擺、不會脫落，安全可靠。鍍鉻支桿，下粗上細，鋼性強、結(jié)構(gòu)合理。具有移動方便，重量輕等優(yōu)點。適合各類小型容器。

⑩側(cè)入式攪拌機

側(cè)入式攪拌機是將攪拌裝置安裝在設(shè)備筒體的側(cè)壁上，攪拌機上的攪拌器通常采用軸流型，以推進式攪拌器為多，在消耗同等功率情況下，能得到最高的攪拌效果，功率消耗僅為頂攪拌的1/3～2/3，成本僅為頂攪拌的1/4～1/3。轉(zhuǎn)速可在200～750r/min。

廣泛用于脫硫、除硝以及各種大型貯罐或貯槽的攪拌。特別是在大型貯槽或貯罐中利用一臺或多臺側(cè)入式攪拌機一起工作，在消耗低能耗的情況下便可以得到良好的攪拌效果。

攪拌功率

編輯 播報

攪拌器向液體輸出的功率P,按下式計算：

P=Kd5N3ρ

式中K為功率準數(shù)，它是攪拌雷諾數(shù)Rej(Rej=d2Nρ/μ)的函數(shù)；d和N 分別為攪拌器的直徑和轉(zhuǎn)速；ρ和μ分別為混合液的密度和粘度。對于一定幾何結(jié)構(gòu)的攪拌器和攪拌槽,K與Rej的函數(shù)關(guān)系可由實驗測定，將這函數(shù)關(guān)系繪成曲線，稱為功率曲線（圖7）。

攪拌功率的基本計算方法

理論上雖然可將攪拌功率分為攪拌器功率和攪拌作業(yè)功率兩個方面考慮，但在實踐中一般只考慮或主要考慮攪拌器功率，因攪拌作業(yè)功率很難予以準確測定，一般通過設(shè)定攪拌器的轉(zhuǎn)速來滿足達到所需的攪拌作業(yè)功率。從攪拌器功率的概念出發(fā)，影響攪拌功率的主要因素如下。

① 攪拌器的結(jié)構(gòu)和運行參數(shù)，如攪拌器的型式、槳葉直徑和寬度、槳葉的傾角、槳葉數(shù)量、攪拌器的轉(zhuǎn)速等。

② 攪拌槽的結(jié)構(gòu)參數(shù)，如攪拌槽內(nèi)徑和高度、有無擋板或?qū)Я魍?、擋板的寬度和?shù)量、導流筒直徑等。

③ 攪拌介質(zhì)的物性，如各介質(zhì)的密度、液相介質(zhì)黏度、固體顆粒大小、氣體介質(zhì)通氣率等。

由以上分析可見，影響攪拌功率的因素是很復雜的，一般難以直接通過理論分析方法來得到攪拌功率的計算方程。因此，借助于實驗方法，再結(jié)合理論分析，是求得攪拌功率計算公式的惟一途徑。

由流體力學的納維爾-斯托克斯方程，并將其表示成無量綱形式，可得到無量綱關(guān)系式（11-14）。

Np=P/ρN&sup3;dj5=f（Re，F(xiàn)r）

式中Np——功率準數(shù)

Fr——弗魯?shù)聰?shù)，F(xiàn)r=N&sup2;dj/g；

P——攪拌功率，W。

式（11-14）中，雷諾數(shù)反映了流體慣性力與粘滯力之比，而弗魯?shù)聰?shù)反映了流體慣性力與重力之比。實驗表明，除了在Re﹥300的過渡流狀態(tài)時，F(xiàn)r數(shù)對攪拌功率都沒有影響。即使在Re﹥300的過渡流狀態(tài)，F(xiàn)r數(shù)對大部分的攪拌槳葉影響也不大。因此在工程上都直接把功率因數(shù)表示成雷諾數(shù)的函數(shù)，而不考慮弗魯?shù)聰?shù)的影響。

由于在雷諾數(shù)中僅包含了攪拌器的轉(zhuǎn)速、槳葉直徑、流體的密度和黏度，因此對于以上提及的其他眾多因素必須在實驗中予以設(shè)定，然后測出功率準數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系。由此可以看到，從實驗得到的所有功率準數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系曲線或方程都只能在一定的條件范圍內(nèi)才能使用。最明顯的是對不同的槳型，功率準數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系曲線是不同的，它們的Np-Re關(guān)系曲線也會不同。