适用于固液悬浮的搅拌器结构参数尺寸

　　固液悬浮是借助搅拌器的作用，使固体颗粒悬浮在液体中，形成固液混合物或悬浮液。均匀悬浮的主要控制因素是循环速率及湍流强度，其中容积循环速率又往往是的因素。固液悬浮操作以涡轮式搅拌器使用范围，其中以开启式涡轮，它没有中间圆盘，不致阻碍桨叶上下的液相混合。弯叶、斜叶开式涡轮的优点更突出，它的排出性能好，桨叶不易磨损，用于固液悬浮操作更合适。通常采用宽叶的开启式四斜叶涡轮式搅拌器，容器底为锥形时，其尺寸为：df/D=0.4～0.5，C/d=0.5，化工搅拌器，H/D=1；碟形时d/D=0.4。如固液密度差较小时，也可采用标准的开启式四斜叶涡轮式搅拌器；若含固量很高，且固液密度差较小时，可采用平桨；若混合液黏度低于0.4Pa.s，特别是0.1Pa.s以下，固液密度差小，含固量低，可用推进式，并在湍流区全挡板条件下操作，其参数可取d/D=0.33， C/d=1，H/D=1。对悬浮体系，当密度差小，且只要求悬浮物离开罐底而不必均匀悬浮时，搅拌转．速也不必太大，可用底挡板；当密度差大，并要求均匀悬浮时，搅拌转速较高，应采用底挡板和壁挡板；如悬浮物易黏附在挡板上，可采用导流筒。对带纤维的固体悬浮可选用后弯式涡轮搅拌器。固液悬浮采用长薄叶螺旋桨等也是不错的选择。

　　对于固体悬浮，其搅拌难度取决于悬浮粒子的沉降速度。悬浮程度与颗粒的沉降速度成反比，即搅拌转速愈高，直径愈大，颗粒的沉降速度愈小，获得的搅拌程度愈高。

搅拌器中的底挡板和指形挡板

　　在之前的文章中，我们介绍过搅拌器中的竖挡板，今天我们仅对底档板和指形挡板进行介绍。

　　一，底挡板

　　顾名思义，底挡板安装在搅拌釜的底部，电厂搅拌器，如图8-3所示。它对促进固体悬浮很有效，可避免在搅拌器的底部形成固体颗粒堆积，搅拌器价格，因而一般用于搅拌固体粒子形成的悬浮液。

　　对于湍流操作，推荐如图8-3 (a)所示的底部小挡板，锡林郭勒盟搅拌器，挡板的参数为：d=0.5D; b=0.lD; h1=0.05D; w=0.1D; C=0.25D; e=0.5d。对于液液分散，当分散相的密度小

　　于连续相时（如把油分散于水），若使用的搅拌器直径太小，则在釜壁易产生浮油；若使用的搅拌器直径太大，则在釜的中部易产生浮油。建议采用如图8-3 (b)所示的轻液挡板，可获得好的分散效果。挡板的参数为：d=0.4D; b=0.05～0.1D；Bw=0.07～0.1D; Sb=0.5d; eb=0.5d。

　　二，指形挡板及其他型式的挡板

　　指形挡板（如图8-4所示）类似手指形状，多用于安装在三叶后掠式搅拌器的搪玻璃搅拌釜中。指形挡板比板式挡板节省搅拌功率，亦能起到增加液体上下循环流的作用，有时指形挡板内可通入冷却水，可对搅拌器进行换热作用。一般情况下，指形挡板的设计参数为：管外径d=D/20；指形挡板宽度Wf=0.1D;厚度X=0.04D;间距Sf=0.2D;长度Lf=0.17D;指形挡板与容器内壁间距Sb=0.1D;指形挡板与容器底距离C=0.44D;管下端突出的指形挡板长度L=0.06D。

高黏度流体搅拌器的设计要素

　　高黏度流体的搅拌器设计，一直是搅拌混合领域中一个很重要的课题。

　　在我们用多种叶轮对高黏度牛顿流体以及非牛顿流体的混合进行了试验后发现，一个的高黏度液体搅拌器，至少具备两个条件：1.叶轮能提供强有力的剪切，这是减小浓度斑尺寸即分离尺寸的必要条件，如前所述，只有浓度斑足够小，才能产生大面积的界面，促进分子扩散，从而快速达到分子级的混合效果，例如螺带式叶轮和锚式叶轮，通常其d/D都在0.9/0，97左右，即都是所谓近壁型叶轮，在叶轮端部与罐壁之间会产生强烈的剪切，在此消耗了搅拌功率的90%左右。2.由于高剪切区总是只占有罐体积的一小部分，因此只有叶轮能使液体在罐内进行快速的循环，使高剪切区和低剪切区的液体快速交换，才能使全罐快速地达到均匀混合。

　　长久以来，业内存在这样一种观点，对于近壁型搅拌器，其剪切总是足够的，决定搅拌器混合能力的是叶轮的循环能力，并且还认为要达到全罐均匀混合，液体至少要在罐内循环三次。因此，哪种叶轮能以短时间完成三次循环，那一种叶轮便是混合速率快的叶轮。这一结论，长时间以来被应用在搅拌器的设计中。然而近年来一些具有复杂传动机构的搅拌器，如在回转的同时进行上、下移动的复动搅拌器和使叶轮往复摆动的往复式搅拌器等，此类搅拌器会产生速度脉动，此类速度脉动，我们可以将其理解为液体在一定方向上的周期性的较为激烈的变化，事实证明速度脉动对于促进混合有很大作用。速度脉动原来是湍流操作特有的现象，然而，复动式搅拌器和往复式搅拌器以其上、下往复运动或正、反转运动，在高黏度液体中产生了强的速度脉动，从而获得了高的混合效率。因此可以将剪切、循环和速度脉动归结为快速混合的二要素。这二要素是开发新型高黏度液体搅拌器的依据。

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