搅拌器机械密封的结构和优点

　　机械密封是搅拌器中为常用的一类密封装置，没有之一。机械密封把转轴的密封面从轴向改为径向，通过动环和静环两个端面的相互贴合，并作相对运动实现密封效果的机械装置，所以又称为端面密封。

　　机械密封具有功耗小，泄漏率低，密封，使用寿命长，无需经常维修，且能满足生产过程自动化和高压、高温、低温、真空、高速以及各种、、腐蚀性、磨蚀性介质和含固体颗粒介质的密封要求。

　　与填料密封相比，机械密封还具有以下优点：

　　①密封可靠，在搅拌器的长期运转中密封状态稳定，泄漏量很小，其泄漏量仅为填料密封的1%左右。

　　②使用寿命长，在油、水介质中一般可达1～2年或更长，在化工介质中一般能工作半年以上，我们通常会根据介质的腐蚀性等特性来选择合适的金属材料有针对性来制作机械密封，所以，在实际的搅拌器生产中，一般是要长于这个使用寿命的。

　　③摩擦功率消耗低，其摩擦功率仅为填料密封的10%～50%，由于密封的原理不同，填料密封往往是通过加大填料和轴的摩擦力来实现密封的，所以在降低功耗方面机械密封优势十分明显。

　　④轴或轴套基本上不磨损。

　　⑤维修周期长，端面磨损后可自动补偿，一般情况下不需经常性维修。

　　⑥抗振性好，对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感。

　　⑦适用范围广，能用于高温、低温、高压、真空、不同的搅拌器旋转频率，以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质的密封。

桨式搅拌器中的折叶桨亦多用扁钢制作（如图2-47）．也有的采用角钢制作桨叶。角钢的抗弯强度比同样截面积的扁钢要好，将角钢以一定角度安放，也可同样起到折叶桨的效果。折叶桨与桨轴的连接方式与平桨的相同。桨式的通用尺寸为桨宽与桨径之比b／dj= 0.10—0.25．加强筋板的长度可以是桨叶的全长，反应釜搅拌器，也可取桨长的一半。桨叶的厚度通常由强度计算决定。

三曲面轴流搅拌器

轴流桨，适合中低黏度流体的混合、传热、循环、粒子悬浮、溶解等。

优点：低剪切、强循环、低能耗，叶片可拆卸，可在大型搅拌槽中使用，中低运行转速。

缺点：叶片为曲面，制造成本高。

应用实例：在三叶推进式搅拌器的应用实例中，采用三叶推进式搅拌器需要中间轴承，而使用一个直径为1600mm的三曲面轴流型搅拌器，达到同样的循环量，其运行转速仅为50r/min，所需的电动机功率也为3kW，而搅拌轴为悬臂轴，无磨损问题。

　黏弹性流体兼有黏性液体与弹性固体的特性，能在变形后呈现弹性恢复，兴安盟搅拌器，具有与非依时性和依时性这两类非牛顿流体的黏性效应。聚合物熔体和溶液是典型的黏弹性流体，立式搅拌器，在定态剪切下表现出前述纯黏性非牛顿流体的特性，而当剪切发生变化（包括扩大、收缩流和非定态流动）时则表现出弹性。黏弹性流体具有以下特异流动行为。

　　(1)爬杆效应（Weissenberg效应），用搅拌器搅拌黏弹性流体时，转轴处的液面沿轴上升，离轴较远处的液面下降。这一行为与牛顿流体正好相反。为此在设计流体黏弹性较强的搅拌器时，应选择合适的搅拌器。否则，会因爬杆效应使流体全部包裹在搅拌器上，与搅拌轴同步旋转，从而使混合和传热等过程均不能正常进行。

　　(2)膨胀效应（Barus效应），黏弹性流体从圆管或小孔中流出时有射流膨胀现象，此时流出液的大直径dmax可达圆管内径d的2～3倍。黏弹性流体的膨胀程度与所流经的圆管长度有关，圆管越长，膨胀程度越小；而当圆管充分长时，膨胀比B (B=dmax/d)会达到一定值。膨胀比在聚合物加工中是一重要现象，通过测量膨胀比可获得法向应力差的信息。

　　(3)记忆现象（又称弹性滞后），施加压力梯度使黏弹性流体在管内流动；当突然移去压力梯度，黏弹性流体将反向移动一段距离后才停止。

　　(4)反向次流，不锈钢搅拌器，在液体中插入一旋转圆盘，形成的主流是切向流，同时在转盘下方形成轴向次流。在牛顿流体中，次流的方向是轴中心处流体向上而四周流体向下；黏弹性流体则相反，轴心处流体向下而容器四周的流体向上运动。反向次流对搅拌器的搅拌、传质等操作是一个重要的影响因素。

　　

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