顶入式搅拌器-乌兰察布搅拌器-中拓鼎承

我们先来看看刮壁式搅拌釜结构。

　　说到刮壁式搅拌釜结构，我想起来今年年初的一个化工搅拌器的设计，搅拌釜为日本生产顺丁橡胶的C&R式反应器，采用螺带-导流筒式搅拌器，设有三重刮壁机构，即在导流筒内壁面、导流筒外壁面和搅拌器的内壁面都装有刮壁机构，使流体在导流筒内部产生很强的循环。当然，那种设计并不是，也可将化工搅拌器由螺带式搅拌器换成螺杆式搅拌器，乌兰察布搅拌器，以强制流体在导流筒内、外进行循环。

　　对于刮壁式搅拌釜来说，刮板的形状与搅拌功率和传热效率之间有直接关系。当搅拌釜需要通过夹套撤除聚合热时，理想的刮壁作用是刮板将其刀口前面贴近传热壁面的冷流体刮起，并与搅拌釜中部的热流体均匀混合。我们曾设计并研究了多种形状刮板的传热效果如下图所示。研究结果表明，B结构的传热效率好。

搅拌器中的三种基本流型

　　搅拌器的流型与搅拌效果、搅拌功率的关系十分密切，搅拌器的改进和新型搅拌器的开发往往从流型着手。釜内的流型主要取决于搅拌方式、搅拌器、容器形状、挡板等几何特征，不锈钢搅拌器，以及流体性质、转速等因素。对于工业上应用多的立式圆筒搅拌器顶插式中心安装，搅拌将产生三种基本流型。

　　(1)径向流流体的流动方向垂直于主轴沿径向流动，碰到容器壁面分成两股流体分别向上、向下流动，再回到叶端，不穿过叶片形成上、下两个循环流动，见图5-2 (a)。搅拌器的圆盘是产生径向流的主要原因。

　　(2)轴向流流体的流动方向平行于主轴，流体由桨叶推动，精细搅拌器，使流体向下流动，碰到器底再翻上，形成上下循环流，见图5-2(b)。轴向流的产生是由于流体对旋转叶片产生的升力的反作用力引起的。

　　(3)切向流无挡板的容器内，流体绕轴作旋转运动，流速高时。液体表面会形成漩涡，如图5—2(c)所示。此时流体从桨叶周围周向卷吸至桨叶区的流量很小，混合效果很差。

　　上述三种流型通常可能在搅拌器中同时存在，其中轴向流与径向流对混合起主要作用，而切向流应如以抑制。采用挡板可削弱切向流，增强轴向流和径向流作用。

化工搅拌器中高黏流体的刮壁传热

　　在化工领域，高黏度流体的处理比较常见，在处理高黏流体时，目前广泛采用的推进式、桨式和涡轮式等化工搅拌器工作效率不高，若选用锚式化工搅拌器则会出现近壁面温度不均匀等现象。因此，通常使用螺带式和螺杆式加导流筒处理高黏流体，但有时传热效果并不明显，尤其是生产高分子聚合物时，往往会在釜壁产生黏釜物，而这些黏釜物可大大降低传热效果。如悬浮法生产PVC时，仅0.1MM厚的黏釜物，就能使传热总系数减少35%。而在用连续溶液法或本体法生产聚合物时，顶入式搅拌器，产生的黏釜物远大于0.1mm，甚至达到十多毫米厚，近似于绝热操作。

　　发生这种情况的主要原因是：处理高黏流体时，化工搅拌器的搅拌转速通常很低，普通叶轮造成流体的移动仅能扩展至很短的距离，因而不足以克服流体的黏性力，于是传热面就黏有一层相当厚的高黏流体。要提高传热系数必须将这层黏釜物刮除，即采用刮壁式化工搅拌器来减薄其热边界层黏釜物厚度，以强化传热，并由此倡导了刮壁式传热学理论。