








化工搅拌器的倾斜式搅拌
倾斜式搅拌常用于化工搅拌器中,为了防止涡流的产生,对简单的圆筒形或方形敞开的立式器,可将化工搅拌器用夹板或卡盘直接安装在器筒体的上缘,搅拌轴斜插入筒体内。
此种搅拌器的搅拌器小型、轻便、结构简单,操作容易,应用范围广。一般采用的功率为1~2.2kW,使用一层或两层桨叶,转速为36~300r/min,常用于药品等稀释、溶解、分散、调和及pH值的调整等。
锚式搅拌器
锚式搅拌器结构简单,如图5-7所示。它适用于黏度在1Pa.s以下的流体搅拌,当流体黏度在1~10Pa.s时,可在锚式搅拌器中间加一横桨叶,即为框式搅拌器,以增加容器中部的混合。锚式搅拌器的一般参数为:桨叶直径d与容器内直径D之比为0. 9~0. 98,叶端速度为1~5m/s。锚式或框式搅拌器的混合效果并不理想,只适用于对混合要求不太高的场合。由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其他搅拌器大,能得到较大的表面传热系数,故常用于传热、晶析操作。也常用于搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。当搅拌黏度大于10Pa.s的流体时,应采用螺带式或螺杆式搅拌器。
锚式、框式叶轮机械搅拌器属于同一类,这些叶轮的桨径对罐径之比d/D较大,机械搅拌器通常在低速下运行,在搅拌低黏度液体时不产生大的剪切力,因此它不适用于液-液和气-液分散,另一方面,这些叶轮在罐内移动的流量大,水平回转流占支配地位,不具有良好的混合均一性,然而在罐壁附近的流速比其他叶轮大。能得到大的传热膜系数,故常用于传热,晶析操作。另外,由于其叶径较大,且与罐底贴近,也常用它来搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。还有它也常用于高黏度流体的搅拌,然而随流体黏度的,润滑油搅拌器讲究实效,罐内的流动减少,由传动装置传入的能量作为叶轮和流体的摩擦(剪切)消耗掉的比例增大。从搅拌效果看,在叶片近旁有液体的交换,而在轴附近则存在几乎不起搅拌作用的部分,使用如图2-12的变形框式叶轮,可使情况改善,然而仍不能全部解决问题。要使高黏度流体完全流动非要用螺带式叶轮机械搅拌器那样具有强制液体进行挤出流动的叶轮。



与牛顿流体不同,黏弹性流体在描述剪切流动行为时,需要三个物质函数才能描述,即黏度物质函数、法向应力系数、第二法向应力系数。
目前描述黏弹性流变行为的力学模型主要有三种:经验模型、线性黏弹性模型和分子模型。
(1)经验模型,主要来自对流变实验结果的直接关联。常用的方法是通过搅拌器运行实验测量得到:1.切应力和切应变速率的对应数据,2.法向应力差和切应变速率的对应数据确定物质函数。剪切黏度模型仍然可以出现纯黏性流体模型中述及的各种形式;法向应力系数则通常表示成各种形式的y2函数或与Weissenberg数进行关联。
(2)线性黏弹性模型,假设流体的黏弹性可以通过理想的黏性和弹性“元件”各种线性叠加进行描述。
(3)分子模型,这种方法主要出现在对聚合物溶液体系流变行为的描述,如珠簧链模型和哑铃模型。

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