搅拌目的的多样性,物料性质的多样性,以及搅拌器形式的多样性再加上物料在搅拌器内流动的复杂性,使搅拌器的选型、设计难以在一个严密的理论指导完成,仍在很大程度上依赖于经验。设计的优劣可使搅拌器的效益相差很大,为此有必要在明确搅拌目的和物料性质的基础上,对搅拌器的各个要素,例如叶轮的状、叶轮直径、叶轮的层数、叶轮的安装位置、转速、器的形状、挡板的尺寸和个数等进行优化。一般,搅拌器的设计顺序为:
搅拌条件的设定和确认-搅拌器叶轮型式及内构件的选定-确定叶轮尺寸及转速-计算搅拌功率-搅拌器机械设计。
要设定的搅拌条件包括搅拌罐的容积、罐型罐内物料的性质、搅拌目的、操作温度和压力,是分批式操作还是连续式操作等。无疑,这是设计搅拌器的基础,也是搅拌器选型的重要依据,通常须由用户提供。然而对于有些条目,用户往往不能确切地提出,需要与设计者进行沟通后才能确定,特别是对于物料的性质和搅拌目的两项。例如,对于像聚合物熔融体那样的非牛顿流体,其操作状态的黏度与在操作状态下所受的剪切速率有关,而剪切速率与搅拌器的形式和转速有关;又如对于固-液悬浮、气-液分散等操作,叶轮搅拌器,搅拌器设计者需要用户提出所需的搅拌强度等级,而这些等级又往往是设计者人为划分的。遇到这些情况,设计者与用户之间必须协调和沟通,终双方对搅拌条件进行确认。
搅拌器生产厂家在搅拌过程中,一般认为粘度小于5Pa/s的为低粘度流体,例如水、蓖麻油、饴糖、果酱、蜂蜜、润滑油重油、低粘乳液等;5-50Pa/s的为中粘度流体,例如油墨、牙膏等;50-500Pa/s的为高粘度流体,例如口香糖、增塑溶胶、固体燃料等;大于500Pa/s的为特高粘流体例如:橡胶混合物、塑料熔体、有机硅等。
对于低粘度介质,用小直径的高转速的搅拌器就能带动周围的流体循环,并至远处搅拌器对于同一类型的搅拌器来说,在功率消耗相同的条件下,大直径、低转速的搅拌器,功率主要消耗于总体流动,有利于宏观混合。小直径、高转速的搅拌器,混合搅拌器,功率主要消耗于湍流脉动,有利于微观混合。搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题,至今只能通过逐级经验放大,根据取得的放大判据,外推至工业规模生物制药搅拌器使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。
搅拌器对不同粘度介质的搅拌搅拌器对不同粘度介质的搅拌有不同的请求,下面我们一同来看一下:
普通的粘度在我们的生活中是指流体对活动的阻抗才能,粘度是流体的一种属性。流体在搅拌器的管路中活动时,有层流、过渡流、湍流三种状态,搅拌器中同样也存在这三种活动状态,而决议这些状态的主要参数之一就是流体的粘度。
在搅拌器搅拌过程中,普通以为粘度小于5Pa/s的为低粘度流体,宿迁搅拌器,关于低粘度介质,用小直径的高转速的搅拌器就能带动四周的流体循环,并至远处。而高粘度介质的流体则不然,需直接用搅拌器来推进。适用于低粘和中粘流体的叶轮有桨式、开启涡轮式、推进式、长薄叶螺旋桨式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框桨式、三叶后弯式、MIG式等。适用于高粘和特高粘流体的叶轮有螺带式叶轮、螺杆式、锚式、框式、螺旋桨式等。有的流体粘度随反响停止而变化,就需求用能合适宽粘度范畴的叶轮,如泛能式叶轮等。
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