中拓鼎承-泸州氧化锌搅拌器真诚服务

化工搅拌器中低粘度互溶液体搅拌

　　黏度是流体的一种属性。流体在管路中流动时，有层流、过渡流、湍流三种状态，化工搅拌器中同样也存在这三种流动状态，而决定这些状态的主要参数之一就是流体的黏度。在搅拌过程中，一般认为黏度大于50Pa.s的为高黏度流体，在此以下则统称为低黏度，有时将黏度在5～50Pa.s范围内的液体称为中黏度流体。

　　低黏度互溶液体的搅拌是两种及两种以上互溶液体在搅拌作用下，任意一点的浓度、密度、温度以及其他物理状态达到均匀的过程，通常又称为混匀过程，它是搅拌器工作中基本的一种搅拌工况。有时为了强调其属于均相搅拌的特点，也称其为调和或调匀。

　　低黏度互溶液体搅拌过程的主要特征是不存在传递过程的相界面。对于一个纯物理混合过程，低黏度互溶液体的混合属于容易完成的过程。但如果混合过程伴有化学反应时，则往往会使过程复杂化，主要表现在两个方面：一是对混合时间有比较严格的要求，以避免发生一些不希望的副反应；二是大多有反应热的导出或热量的导入，从而增加了混合过程的控制难度。

　　低黏度互溶液体的搅拌操作一般都是在湍流状态下进行的。因而这一过程就具有较强的主体扩散、湍流扩散和分子扩散，在宏观混合的过程同时伴有很强的微观混合过程。为达到搅拌液体的混合均匀状态，低黏度互溶液体的搅拌首先要求提供足够的循环量，避免在器内出现死区，使所有搅拌液体都能产生快速对流循环运动。其次，还要求化工搅拌器造成的液体湍流强度或剪切速度要大，尤其是当两种液体黏度相差比较大时，剪切的存在将有利于高黏度液体在器中的分散，有利于湍流扩散的强化。此外，当需要混匀的两种液体数量相差较大时，少量液体的加料位置是很重要的，理想的位置是叶轮区，或是在叶轮吸入口附近，以保证进料能很快通过叶轮，促使搅拌液体很快达到浓度均化。

搅拌器附件——挡板

挡板是一种重要的搅拌器附件，挡板一般是指长条形的竖向固定在罐壁上的板，主要是在湍流状态时为了消除罐中央的“圆柱状回转区”（也称打漩区，漩涡）而增设的，“圆柱状回转区”混合效果很差，混合时间较长，不利于搅拌过程，所以一般情况下都要设法缩小这个区域。显然挡板的安装目的就是为了消除“圆柱状回转区”，将切向流转变为径向或轴向流，同时还可以增大湍动程度，改善搅拌效果，降低搅拌载荷的波动，使功率保持稳定，提高叶轮的剪切性能，如有的悬浮聚合的搅拌器，在设有挡板时可使颗粒细而均匀。

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，溶液箱搅拌器精诚合作，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，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。