排水槽搅拌器-中拓鼎承-锡林郭勒盟搅拌器

黏弹性流体对搅拌器的影响

　　黏弹性流体行为可以对搅拌器的混合作用产生巨大的负效应。黏弹性流体的典型特征是具有法向应力差、弹性回缩、应力突增(Overshoot)现象。这些特征可以显著地影响混合行为。黏弹性流体流场中力学特征明显地不同于其他流体。

　　对于牛顿流体，由于搅拌的离心作用，锡林郭勒盟搅拌器，流体在搅拌器内呈漩涡状；与此相反，污泥搅拌器，黏弹性流体在搅拌过程中明显的特性是具有弹性。

　　弹性是材料在受力形变时试图维持原来的形状或形变试图恢复原来的形状的一个特性。因此在搅拌操作中，弹性使材料试图维持原来的形状而不产生混合。黏弹性流体在运动时，总是产生垂直于剪切面的法向应力差，该法向应力差会引发二次流，促使搅拌器中的流体产生爬杆现象——Weissenberg效应，即由搅拌器叶片端部吸入流体，沿搅拌轴方向排出。

　　1974年，Ulblecht曾对有关圆球、圆盘和搅拌器在黏弹性流体中旋转时产生的二次流流型进行了实验研究，实验表明：球在无弹性流体中旋转时，由于惯性力使流体沿搅拌轴吸入，再在球表面由惯性抛出，形成轴向循环，然而在弹性强的黏弹性流体中，由于法向应力的存在会产生相反方向的流动，当两种力刚好平衡时，会在球表面形成一个孤立的漩涡，在此漩涡内的流体与釜内其余流体不混合。 在黏弹性流体的搅拌中，使用螺杆-导流筒、锚式、框式搅拌器，是比较合适的。

锚、框式搅拌器的种类和构造

　　对于某些高黏度流体的搅拌来说，锚、框式搅拌器是非常关键的。

　　为了增大搅拌范围和带走罐壁上的残留物或液层，锚式与框式搅拌器的外廓要接近搅拌罐的内壁．其底部的形状为适应罐底的轮廓也有椭圆、锥形等。为了增大对高黏度物料的搅拌范围以及提高叶轮的刚性，还常常要在锚式及框式搅拌器上增加一些立叶和横粱，这样使得锚式与框式搅拌器的结构形状出现多种多样。为了照顾制造上的条件，桨叶外廓与罐壁的间隙取15-40mm之间。

　　锚式、框式搅拌器与搅拌轴的连接方式类似于桨式，即叶轮与搅拌轴连接的一端制成半圆状的轴环，然后两侧叶片的两个半圆环用螺栓在搅拌轴上夹紧，同时用穿轴螺栓来固定叶片与搅拌轴（见图2-59）。由于叶轮的外廓尺寸大，为便于装拆，叶片之间多数是用螺栓连接，只有小型的才用铸造或焊接，叶轮以扁钢、角钢制造居多，为了提高搅拌器叶轮的强度，也可采用加筋的叶轮（参见图2-59和图2-60）。

　　搪玻璃搅拌罐中的锚式叶轮多是用钢制圆管或扁管焊接而成，中和釜搅拌器，其外壁搪玻璃(见图2-61)。

　　锚式、框式叶轮的通用尺寸为桨宽与桨径之比，桨的高度与桨径之比通常为0.5—1.O。桨上增加立叶与横梁时，须考虑不致妨碍工艺上的测温要求等，搅拌器立叶与横梁的宽度可取与叶片宽度同值。

桨式和涡轮式搅拌器传热系数关联式

　　早的搅拌罐传热关联式是由Chilton于1944年提出的，对于使用单层平桨、并有碟形封头的圆筒形搅拌罐，其被搅拌液体对罐壁和内冷盘管的表面传热系数关联式分别如下：

　　以后许多研究者改变搅拌器的形状和相对尺寸进行传热研究，提出了很多搅拌罐传热关联式，由于一个关联式只对应于一个几何构形，这些关联式不便使用。

　　20世纪60年代中至70年代初日本的水科笃郎和永田进治等提出了包含多种桨型和多个尺寸参数的统一关联式，如永田对于桨式和涡轮式两种叶轮，且罐内有挡板而无内冷管的情况，并Re大于100。得如下关联式：

　　对于罐内无挡板而有内冷盘管的情况，则物料对罐壁的表面传热系数关联式为：

　　当除去内冷管时，则须将上式的系数由0.51改成0.54。产生这6%的差别是由于内冷盘管的遮蔽效应。

　　永田也得出在Re>200，2

　　上式中包含了叶轮的多个几何参数，如叶径6、罐径D、叶轮离罐底度c、叶片倾角、叶片数孔。和液高等，大大拓宽了公式的适用范围。

　　20世纪70年代，日本的佐野雄二等对于桨式、涡轮式叶轮在湍流域的场合，进一步建立了罐内液体的单位质量搅拌功率ε与液体对罐壁和内玲管壁的表面传热系数的联系，排水槽搅拌器，得到了适用性广、且形式更简单的关联式：

　　式中，为被搅液对夹套的表面传热系数．W/(㎡.K)；c为被搅液对内冷管壁的表面传热系数．W／(㎡.K)；dc为内冷管外径．m；ε为单位质量被搅液消耗的搅拌功率，W/kg；v为被搅液运动黏度.㎡/s。

　　式(5- 17)计算物件时须以流体的本体温度和壁温的算术平均值作定性温度。