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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，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，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。

搅拌器中的搅拌容器和挡板

　　搅拌器中搅拌容器和挡板的作用非常重要，直接影响到搅拌效果，下面我们来看看搅拌容器和挡板的具体介绍。

　　搅拌容器常被称作搅拌釜（或搅拌槽）。当搅拌器用作反应器时，又被称为搅拌釜式反应嚣，有时简称反应釜。

　　釜体的结构型式通常为立式圆筒形，其高径比值主要依据操作时容器装液高径比以及装料系数大小而定。而容器装液高径比又视容器内物料性质、搅拌特征和搅拌器层数而异，一般取1～1.3，大时可达6。釜底形状有平底、椭圆底、锥形底等，有时亦可用方形釜。同时，根据工艺的传热要求，釜体外可加夹套，并通以蒸汽、冷却水等载热介质，当传热面积不足时，还可在釜体内部设置盘管等。

　　为了消除搅拌容器内液体的打旋现象，保证搅拌器的搅拌效果，使被搅物料能够上下轴向流动，形成全釜的均匀混合，通常需要在搅拌容器内加入若干块挡板。挡板数一般在2到6块之间，视其具体情况而定。加入挡板后，搅拌器的搅拌功耗将明显增加，螺杆式搅拌器立足市场，且随着挡板数的增加而增加；但在满足全挡板条件后，再增加挡板数，搅拌功耗将不再增加。

　　通常，挡板宽度约为容器内直径的十二分之一到十分之一，在固体悬浮操作时，还可在釜底上安装底挡板，以促进固体的悬浮。搅拌容器中的传热盘管也可部分以至全部代替挡板；当装有垂直换热管后，一般也可不再设置挡板。

不锈钢搅拌器的偏心式安装

　　不锈钢搅拌器在立式容器上偏心安装，能防止液体在不锈钢搅拌器附近产生“圆柱状回转区”，可以产生与加挡板时相近似的搅拌效果。偏心式不锈钢搅拌器的流型示意图如图1-13。搅拌中心偏离容器中心，会使液流在各点所处压力不同，因而使液层间相对运动加强，增加了液层间的湍动，使搅拌效果得到明显的提高。但偏心搅拌容易引起振动．一般用于小型搅拌器上比较合适。