搅拌器中互溶液体间的搅拌
搅拌器容器中互溶液体的搅拌是两种或数种互溶液体在搅拌作用下达到浓度或密度或温度以及其他物性的均匀状态的过程,一般称为混合过程。有时为了强调其属于均相搅拌的特点也称其为调和或调匀。
因为搅拌的目的从根本上说就是造成搅拌器内流体的均匀状态,所以也可以说混合也是其在各种搅拌过程的共同要求,混合也是搅拌过程中基本的一种过程。
混合过程都应规定搅拌液体达到均匀状态的标准,而以在搅拌作用下达到这个标准的混合时间作为评价搅拌效果的指标。达到同样标准所用的混合时间愈短,搅拌器的混合性能就愈好,混合既然是要求全罐内液体达到均匀状态,那么为达到混合目的,从流动来看,首先应当避免在罐内出现死区,要使罐内液体都能产生对流运动进行循环。并且为了快速混合,缩短混合时间,就要求搅拌作用下的液体对流循环速度快,循环时间要短,这就要求搅拌器造成的液体循环流量要大,不过这只是一方面,因为实践与研究都证明。仅是液体循环流量大末必就能说液体一定混合得好。因为在液体循环时,内部的混合还取决于液体湍流扩散的程度,所以要达到液体的混合还要求搅拌器造成的液体湍流强度或剪切速度要大。
低黏度不互溶两相体系液-液分散时,主要控制因素是液滴大小及一定的循环流动,因此对剪切作用的要求均较高,由于涡轮式搅拌器具有较高切应力和较大循环能力,所以为合适,特别是平直叶涡轮搅拌器的剪力作用比斜叶和后弯叶的剪力作用大,就更适用。常用的平直叶开式涡轮搅拌器,叶片宽度宜窄,转速较高。在湍流区全挡板条件下,平直叶开式涡轮搅拌器的参数一般取d/D=0.33,C/d=1,b/D=0.125~0.2。当雷诺数>10的4次方时机械搅拌器上下搅拌范围可达2d。如液体黏度较大时,可用弯叶涡轮,以减少动力消耗。
对气-液分散体系,要求气体分散造成足够的相际接触面,以利于对气体的吸收。主要控制因素是剪切强度,同时也要求有较高的循环量。气体吸收过程以圆盘式涡轮搅拌器,它的剪切作用强,而且在圆盘的下面可以保存一些气体,使气体的分散更平稳,开式涡轮搅拌器就没有这个优点。通常优先采用标准六平直叶圆盘涡轮式搅拌器,并在全挡板下操作。其常用尺寸为:d/D=0.33,C/d=1,H/D=1.25~2,雷诺数>10的4次方时,机械搅拌器上下搅拌范围为2d。当H/D≥2时,常采用多层搅拌器
推进式搅拌器介绍,推进式搅拌器(又称船用推进器)常用于低黏流体中,如图所示。
标准推进式搅拌器为三瓣叶片,其螺距与桨直径相等。搅拌时,流体由桨叶上方吸入,下方以圆筒状螺旋形排出,流体至容器底再沿壁面返至桨叶上方,形成轴向流动。推进式搅拌器搅拌时流体的湍流程度不高,但循环量大。容器内装挡板、搅拌轴偏心安装或搅拌器倾斜时,可防止漩涡形成。推进式搅拌器的直径较小,桨叶直径d对容器内直径D之比一般为0.1~0.3;叶端速度为7~10m/s,高达15m/s。
相对来说推进式搅拌器结构简单,制造方便,适用于黏度低、流量大的场合,利用较小的搅拌功率通过高速转动的桨叶能获得较好的搅拌效果。主要用于液液体系混合、温度均一,在低浓度固一液体系中防止淤泥沉降等。推进式搅拌器的循环性能好,剪切作用不大,属于循环型搅拌器。
震凝性流体 震凝是指在恒定的切应变速率下切应力随时间增加的流体行为,如搅拌器猛烈搅拌即行凝结就属于震凝。通常认为这种现象产生于结构或节点随时间的形成。而且当切应变速率达到一定程度时,这种结构的形成不再继续进行,而结构的解节将发生。但是有时人们也发现,有些流体受剪切时只发生结构形成,而停止剪切时结构开始缓慢瓦解。震凝通常只发生在中等切应变速率下;在搅拌器高切应变速率下,结构通常不会形成。
膨润黏土液是具有震凝的流体。
以上信息由专业从事造纸搅拌器的中拓鼎承于2025/7/1 19:38:25发布
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