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適用于固液懸浮的攪拌器結(jié)構(gòu)參數(shù)尺寸

固液懸浮是借助攪拌器的作用，使固體顆粒懸浮在液體中，形成固液混合物或懸浮液。均勻懸浮的主要控制因素是循環(huán)速率及湍流強度，其中容積循環(huán)速率又往往是的因素。固液懸浮操作以渦輪式攪拌器使用范圍，其中以開啟式渦輪，它沒有中間圓盤，不致阻礙槳葉上下的液相混合。彎葉、斜葉開式渦輪的優(yōu)點更突出，它的排出性能好，槳葉不易磨損，用于固液懸浮操作更合適。通常采用寬葉的開啟式四斜葉渦輪式攪拌器，容器底為錐形時，其尺寸為：df/D=0.4～0.5，C/d=0.5，化工攪拌器，H/D=1；碟形時d/D=0.4。如固液密度差較小時，也可采用標(biāo)準(zhǔn)的開啟式四斜葉渦輪式攪拌器；若含固量很高，且固液密度差較小時，可采用平槳；若混合液黏度低于0.4Pa.s，特別是0.1Pa.s以下，固液密度差小，含固量低，可用推進式，并在湍流區(qū)全擋板條件下操作，其參數(shù)可取d/D=0.33， C/d=1，H/D=1。對懸浮體系，當(dāng)密度差小，且只要求懸浮物離開罐底而不必均勻懸浮時，攪拌轉(zhuǎn)．速也不必太大，可用底擋板；當(dāng)密度差大，并要求均勻懸浮時，攪拌轉(zhuǎn)速較高，應(yīng)采用底擋板和壁擋板；如懸浮物易黏附在擋板上，可采用導(dǎo)流筒。對帶纖維的固體懸浮可選用后彎式渦輪攪拌器。固液懸浮采用長薄葉螺旋槳等也是不錯的選擇。

對于固體懸浮，其攪拌難度取決于懸浮粒子的沉降速度。懸浮程度與顆粒的沉降速度成反比，即攪拌轉(zhuǎn)速愈高，直徑愈大，顆粒的沉降速度愈小，獲得的攪拌程度愈高。

攪拌器中的底擋板和指形擋板

在之前的文章中，我們介紹過攪拌器中的豎擋板，今天我們僅對底檔板和指形擋板進行介紹。

一，底擋板

顧名思義，底擋板安裝在攪拌釜的底部，電廠攪拌器，如圖8-3所示。它對促進固體懸浮很有效，可避免在攪拌器的底部形成固體顆粒堆積，攪拌器價格，因而一般用于攪拌固體粒子形成的懸浮液。

對于湍流操作，推薦如圖8-3 (a)所示的底部小擋板，錫林郭勒盟攪拌器，擋板的參數(shù)為：d=0.5D; b=0.lD; h1=0.05D; w=0.1D; C=0.25D; e=0.5d。對于液液分散，當(dāng)分散相的密度小

于連續(xù)相時（如把油分散于水），若使用的攪拌器直徑太小，則在釜壁易產(chǎn)生浮油；若使用的攪拌器直徑太大，則在釜的中部易產(chǎn)生浮油。建議采用如圖8-3 (b)所示的輕液擋板，可獲得好的分散效果。擋板的參數(shù)為：d=0.4D; b=0.05～0.1D；Bw=0.07～0.1D; Sb=0.5d; eb=0.5d。

二，指形擋板及其他型式的擋板

指形擋板（如圖8-4所示）類似手指形狀，多用于安裝在三葉后掠式攪拌器的搪玻璃攪拌釜中。指形擋板比板式擋板節(jié)省攪拌功率，亦能起到增加液體上下循環(huán)流的作用，有時指形擋板內(nèi)可通入冷卻水，可對攪拌器進行換熱作用。一般情況下，指形擋板的設(shè)計參數(shù)為：管外徑d=D/20；指形擋板寬度Wf=0.1D;厚度X=0.04D;間距Sf=0.2D;長度Lf=0.17D;指形擋板與容器內(nèi)壁間距Sb=0.1D;指形擋板與容器底距離C=0.44D;管下端突出的指形擋板長度L=0.06D。

高黏度流體攪拌器的設(shè)計要素

高黏度流體的攪拌器設(shè)計，一直是攪拌混合領(lǐng)域中一個很重要的課題。

在我們用多種葉輪對高黏度牛頓流體以及非牛頓流體的混合進行了試驗后發(fā)現(xiàn)，一個的高黏度液體攪拌器，至少具備兩個條件：1.葉輪能提供強有力的剪切，這是減小濃度斑尺寸即分離尺寸的必要條件，如前所述，只有濃度斑足夠小，才能產(chǎn)生大面積的界面，促進分子擴散，從而快速達到分子級的混合效果，例如螺帶式葉輪和錨式葉輪，通常其d/D都在0.9/0，97左右，即都是所謂近壁型葉輪，在葉輪端部與罐壁之間會產(chǎn)生強烈的剪切，在此消耗了攪拌功率的90%左右。2.由于高剪切區(qū)總是只占有罐體積的一小部分，因此只有葉輪能使液體在罐內(nèi)進行快速的循環(huán)，使高剪切區(qū)和低剪切區(qū)的液體快速交換，才能使全罐快速地達到均勻混合。

長久以來，業(yè)內(nèi)存在這樣一種觀點，對于近壁型攪拌器，其剪切總是足夠的，決定攪拌器混合能力的是葉輪的循環(huán)能力，并且還認(rèn)為要達到全罐均勻混合，液體至少要在罐內(nèi)循環(huán)三次。因此，哪種葉輪能以短時間完成三次循環(huán)，那一種葉輪便是混合速率快的葉輪。這一結(jié)論，長時間以來被應(yīng)用在攪拌器的設(shè)計中。然而近年來一些具有復(fù)雜傳動機構(gòu)的攪拌器，如在回轉(zhuǎn)的同時進行上、下移動的復(fù)動攪拌器和使葉輪往復(fù)擺動的往復(fù)式攪拌器等，此類攪拌器會產(chǎn)生速度脈動，此類速度脈動，我們可以將其理解為液體在一定方向上的周期性的較為激烈的變化，事實證明速度脈動對于促進混合有很大作用。速度脈動原來是湍流操作特有的現(xiàn)象，然而，復(fù)動式攪拌器和往復(fù)式攪拌器以其上、下往復(fù)運動或正、反轉(zhuǎn)運動，在高黏度液體中產(chǎn)生了強的速度脈動，從而獲得了高的混合效率。因此可以將剪切、循環(huán)和速度脈動歸結(jié)為快速混合的二要素。這二要素是開發(fā)新型高黏度液體攪拌器的依據(jù)。