搅拌器附件——导流筒
导流筒是种非常重要的搅拌器附件,导流筒主要用于推进式、螺杆式搅拌器的导流,涡轮式搅拌器有时也用导流筒。导流筒是一个圆筒形,紧包围着叶轮。可以便叶轮排出的液体在导流筒内部与外部(导流筒与罐的环隙内)形成上下的循环流动。应用导流筒可使流型得以严格控制,还可得到高速涡流和高倍循环。导流筒可以为液体限定一个流动路线,防止短路;也可迫使流体高速流过加热面,利于传热。对于混合和分散过程,不锈钢搅拌器,导流筒也都能起到强化作用。根据推进式、螺杆式搅拌器的旋向和转向,可使液体有不同的循环方向。较多的流向是导流筒内液体向下,外面环隙内液体向上。在涡轮式搅拌器所用的导流筒内侧,设有与桨叶同等数目或更多的折叶片,折叶角度随操作目的而异,例如气-液相操作中,折叶使气-液相在导流筒内向下流动;在固-液相操作中,折叶使固-液相在导流筒内向动。
与牛顿流体不同,黏弹性流体在描述剪切流动行为时,需要三个物质函数才能描述,即黏度物质函数、法向应力系数、第二法向应力系数。
目前描述黏弹性流变行为的力学模型主要有三种:经验模型、线性黏弹性模型和分子模型。
(1)经验模型,主要来自对流变实验结果的直接关联。常用的方法是通过搅拌器运行实验测量得到:1.切应力和切应变速率的对应数据,2.法向应力差和切应变速率的对应数据确定物质函数。剪切黏度模型仍然可以出现纯黏性流体模型中述及的各种形式;法向应力系数则通常表示成各种形式的y2函数或与Weissenberg数进行关联。
(2)线性黏弹性模型,假设流体的黏弹性可以通过理想的黏性和弹性“元件”各种线性叠加进行描述。
(3)分子模型,这种方法主要出现在对聚合物溶液体系流变行为的描述,如珠簧链模型和哑铃模型。
涡轮式搅拌器的分类及特点
涡轮式搅拌器随叶片形状和安装的角度不同其名称和用途也不同。从安装形式上看有两大类,绍兴搅拌器,一类是有一个圆盘安装在轮毂上,叶片再安装在圆盘上,称圆盘涡轮式机械搅拌器.另一种是叶片直接安装在轮毂上,称开启涡轮式搅拌器。若叶片垂直安装的称径向流涡轮,叶片倾斜安装的称轴向流涡轮。若叶片呈弯曲形的还可称作弯曲叶涡轮。 涡轮式搅拌器的叶径与罐径之比通常为0.25-0.5,转速为50-300dmin.适应的高黏度为30Pa.s左右。
通常弯曲叶径向流涡轮的叶片是用钢板弯曲制成的,顶进式搅拌器,有些场合用压扁的圆管来制作弯曲形叶片,并且为了能使叶轮能贴近罐底的封头安装,将叶片略向上翘(上翘角约15度左右),叶片有二叶、三叶和四叶的,其中以三叶的用得多,且往往叶片的倾角不足90度而是75度-80度,习惯上常将此类叶轮称为后掠式叶轮。三叶后掠式叶轮还被称作法武都拉式(Pfaudler)叶轮,因为它是法武都拉公司开发的,它常与指形挡板配合用于混合、传热、悬浮、气体吸收和乳化。三叶后掠式叶轮还常用于搪玻璃搅拌釜中。
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