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反應釜攪拌裝置,按槳葉攪拌結構分為彎葉、平葉、螺旋面葉式攪拌器。漿式、渦輪式攪拌器都有平葉和斜葉結構;推進(jìn)式、螺桿式和螺帶式的槳葉為螺旋面葉結構。根據安裝要求又可分為整體式和剖分式,便于把攪拌器直接固定在攪拌軸上而不用拆除聯(lián)軸器等其他部件。
反應釜攪拌器的用途分為低流體用攪拌器、高流體用攪拌器。用于低流體的攪拌器有:推進(jìn)式、漿式、開(kāi)啟渦輪式、圓盤(pán)渦輪式、布魯馬金式、板框漿式、三葉后完式等。用于高 流體的攪拌器有:錨式、框式、鋸齒圓盤(pán)式、螺旋漿式、螺帶式等。 反應釜攪拌裝置,按流體流動(dòng)形態(tài)分為軸向流攪拌器和徑向流攪拌器。有些攪拌器在運轉時(shí),流體即產(chǎn)生軸向流又產(chǎn)生徑向流的稱(chēng)為混合流型攪拌器。
推進(jìn)式攪拌器是軸流型的代表,平直葉圓盤(pán)渦輪攪拌器是徑流型的代表,而斜葉渦輪攪拌器是混合流型的代表。
反應釜攪拌器一個(gè)好的選型方法最好具備兩個(gè)條件,一是選擇結果合理,一是選擇方法簡(jiǎn)便,而這兩點(diǎn)卻往往難以同時(shí)具備。 由于液體的粘度對攪拌狀態(tài)有很大的影響,所以根據攪拌介質(zhì)粘度大小來(lái)選型是一種基本的方法。
幾種典型的攪拌器都隨粘度的高低而有不同的使用范圍。隨粘度增高的各種攪拌器使用順序為推進(jìn)式、渦輪式、漿式、錨式和螺帶式等,這里對推進(jìn)式的分得較細,提出了大容量液體時(shí)用低轉速小容量液體時(shí)用高轉速。這個(gè)選型圖不是絕對地規定了使用漿型的限制,實(shí)際上各種漿型的使用范圍是有重疊的,例如漿式由于其結構簡(jiǎn)單,用擋板可以改善流型,所以在低粘度時(shí)也是應用得較普遍的。而渦輪式由于其對流循環(huán)能力、湍流擴散和剪切力都較強,幾乎是應用最廣的一種漿型。 根據攪拌過(guò)程的目的與攪拌器造成的流動(dòng)狀態(tài)判斷該過(guò)程所適用的漿型,這是一種比較合用的方法。
由于蘇聯(lián)的漿型選擇有其本國的習慣,所以與我國常用漿型并不盡相同。 推薦漿型是把漿型分成快速型與慢速型兩類(lèi),前者在湍流狀態(tài)操作,后者在層流狀態(tài)操作。選用時(shí)根據攪拌目的及流動(dòng)狀態(tài)來(lái)決定漿型及擋板條件,流動(dòng)狀態(tài)的決定要受攪拌介質(zhì)的粘度高低的影響。 使用條件比較具體,不僅有漿型與攪拌目的,還有推薦的介質(zhì)粘度范圍、攪拌轉速范圍和槽的容量范圍。提出的選型表也是根據攪拌的目的及攪拌時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)來(lái)選型,它的優(yōu)點(diǎn)還在于根據不同攪拌過(guò)程的特點(diǎn)劃分了漿型的使用范圍,使得選型更加具體。比較上述表可以看到,選型的根據和結果還是比較一致的。
下面對其中幾個(gè)主要的過(guò)程再作些說(shuō)明。 粘度均相液體混合,是難度最小的一種攪拌過(guò)程,只有當容積很大且要求混合時(shí)間很短時(shí)才比較困難。由于推進(jìn)式的循環(huán)能力強且消耗動(dòng)力少所以是最合用的。而渦輪式因其動(dòng)力消耗大,雖有 對分散操作過(guò)程,渦輪式因具有高剪切力和較大循環(huán)能力,所以最為合用,特別是平直葉渦輪的剪力作用比折葉和彎葉的剪力作用大,就更為合適。推進(jìn)式、漿式由于其剪切力比平直葉渦輪式的小,所以只能在液體分散量較小的情況下可用,而其中漿式很少用于分散操作。分散操作都有擋板來(lái)加強剪切效果。
固體懸浮操作以渦輪式的使用范圍最大,其中以開(kāi)啟渦輪式為最好。它沒(méi)有中間的圓盤(pán)部分,不致阻礙槳葉上下的液相混合,而且彎葉開(kāi)啟渦輪的優(yōu)點(diǎn)更突出,它的排出性好、槳葉不易磨損,所以用于固體懸浮操作更我合適。推進(jìn)式的使用范圍較窄,固液比重差大或固液比在次1 以上時(shí)不適用。 使用擋板時(shí),要注意防止固體顆粒在擋板角落上的堆積。一般固液比較低時(shí),才用擋板,而折葉開(kāi)啟渦輪、推進(jìn)式都有軸向流,所以也可以不用擋板。 氣體吸收過(guò)程以圓盤(pán)式渦輪最合適,它的剪切力強,而且圓盤(pán)的下面可以存住一些氣體,使氣體的分撒更平穩,而開(kāi)啟渦輪就沒(méi)有這個(gè)優(yōu)點(diǎn)。漿式及推進(jìn)式對氣體吸收過(guò)程基本上不合用,只有在少量以吸收的氣體要求分散度不高時(shí)還能應用. 帶攪拌的結晶過(guò)程是很困難的,特別是要求嚴格控制結晶大小的時(shí)候。一般是小直徑的快速攪拌,如渦輪式,適用于微粒結晶,而大直徑的慢速攪拌,如漿式,可用于大晶體的結晶。
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