1、机 械 搅 拌 器 直 径 大 小 与 罐 径 的 比 例从 机 械 搅 拌 器 的 功 能 可 以 知 道 ， 叶 轮 叶 片 的 直 径 大 小 不 是 任 意 决 定 的 ， 它 可 以影 响 叶 轮 的 排 出 流 量 ， 也 可 以 影 响 动 力 消 耗 ， 也 就 是 可 以 影 响 向 液 体 中 输 入 能 量 的大 小 ， 说 明 叶 轮 的 大 小 直 接 影 响 搅 拌 过 程 的 进 行 。 如 果 叶 轮 的 大 小 选 择 合 理 ， 就 能供 给 搅 拌 过 程 所 需 要 的 动 力 ， 还 能 提 供 良 好 的 流 动 状 态 ， 完 成 预 期 的 操
2、作 。叶 轮 叶 片 的 大 小 一 般 以 桨 径 的 大 小 （ 所 谓 桨 径 是 指 叶 轮 回 转 时 前 端 轨 迹 圆 的 直径 ） 和 叶 轮 的 宽 度 来 衡 量 。 桨 径 的 选 择 与 机 械 搅 拌 器 的 种 类 有 关 ， 与 罐 径 的 大 小 有关 。当 搅 拌 罐 中 出 现 “圆 柱 状 回 转 区 ”漩 涡 时 ， 这 个 部 分 的 混 合 很 差 ， 致 使 混 合时 间 较 长 ， 不 利 于 搅 拌 过 程 ， 所 以 一 般 都 要 设 法 缩 小 这 个 区 域 。 如 果 减 小 桨 径 就 可以 缩 小 “圆 柱 状 回 转 区 ”的
3、半 径 。如 果 因 为 种 种 原 因 ， 不 方 便 更 改 桨 径 ， 那 么 除 了 通 过 减 小 浆 径 来 缩 小 “圆柱 状 回 转 区 ”外 ， 还 可 以 通 过 以 下 两 种 方 法 ：安 装 搅 拌 器 装 置 附 件 挡 板 | 搅 拌 器 的 偏 心 式 安 装在 低 黏 度 液 时 ， 由 于 液 体 流 动 性 好 ， 能 量 传 递 较 容 易 ， 所 以 不 必 担 心 由 于 桨 径的 减 小 会 造 成 叶 轮 外 围 出 现 死 区 。 此 时 ， 只 要 叶 轮 的 搅 动 液 量 范 围 够 ， 就 应 将 桨 径取 小 些 ， 以 桨 径 与
4、罐 内 径 之 比 叫 桨 径 罐 径 比 d/D， 一 般 桨 式 叶 轮 的d/D=0,350.8。 涡 轮 式 叶 轮 的 d/D 一 般 为 0.250.5。 桨 式 之 所 以 将 d/D 的 范 围取 大 些 ,是 因 为 它 的 转 速 较 低 ， 还 常 用 在 黏 度 较 高 的 条 件 下 。 考 虑 到 具 体 的 操 作 目的 ， 还 可 将 桨 径 尺 寸 选 择 更 合 理 些 。 例 如 对 于 液 液 分 散 操 作 时 ， 为 使 轻 相 组 分 不 致集 中 在 轴 的 附 近 ， 要 使 罐 的 中 心 部 分 和 四 周 部 分 的 分 散 相 能 侧
5、时 分 散 ， 取d/D=1/3 最 合 适 ， 对 气 -液 分 散 操 作 ， 也 取 d/D=1/3。 据 认 为 在 这 个 条 件 下 当 动力 消 耗 一 定 时 ， 传 质 速 率 较 大 。 当 固 -液 相 悬 浮 操 作 时 ， 为 使 罐 底 的 固 体 颗 粒 易于 搅 起 ， 对 不 同 类 型 的 罐 底 可 取 不 同 的 桨 径 。 桨 径 罐 径 比 分 别 为 ： 平 底 圆 罐d/D=0.45 - 0.5， 椭 圆 形 底 圆 罐 d/D=0.4， 半 球 形 底 圆 罐 d/D=0.3。 对 于 特 殊 的液 液 乳 化 搅 拌 ， 为 取 得 高 的
6、剪 切 能 力 ， 叶 轮 要 高 速 同 转 ， 其 桨 径 罐 径 比 更 小 ， 一 般为 1/61/10。在 液 体 黏 度 很 大 ， 大 到 使 流 动 进 入 层 流 状 态 时 ， 轴 附 近 的 “圆 柱 状 回 转 区 ”几 乎 变 小 到 零 ， 但 因 液 体 黏 滞 力 很 大 ， 罐 内 易 出 现 死 区 ， 所 以 桨 径 要 取 得 很 大 ， 如采 用 锚 式 、 框 式 及 螺 带 式 等 ， 其 d/D 都 在 0.9 以 上 。推 进 式 叶 轮 轴 向 流 量 大 ， 体 积 循 环 能 力 强 ， 一 般 桨 径 都 不 大 ， 多 取 d=0,2
7、-0.5其 中 以 d/D=1/3 为 最 常 用 。您 可 能 感 兴 趣 的 文 章 ： 根 据 黏 度 和 需 求 对 搅 拌 器 选 型可 将 机 械 搅 拌 器 根 据 转 速 区 分 为 快 速 型 与 慢 速 型 两 类 ， 它 们 的 桨 径 罐 径 比 不 同 。以 经 常 使 用 在 过 渡 区 与 湍 流 区 的 为 快 速 型 ， 如 涡 轮 式 、 推 进 式 、 鼠 笼 式 与 桨 式 等 ；以 经 常 用 在 层 流 区 的 为 慢 速 型 ， 如 螺 带 式 、 锚 式 、 螺 杆 式 等 等 。 对 快 速 型 搅 拌 器 直径 大 小 一 般 取 2.0 D
8、/d 8.0， 即 0.125 d/D 0.5； 对 慢 速 型 的 一 般 取1.04 D/d 2.0， 即 0.5 d/D 0.96。您 可 能 感 兴 趣 的 文 章 ： 高 速 机 械 搅 拌 器 的 转 速 控 制关 于 一 个 叶 轮 上 叶 片 的 数 量 ， 一 般 在 桨 式 中 常 用 双 叶 。 各 种 涡 轮 式 的 叶 轮 以 6叶 及 8 叶 为 多 ， 最 少 的 用 3 叶 ， 最 多 有 用 16 叶 。 推 进 式 有 2 叶 、 3 叶 和 4 叶 ，以 3 叶 居 多 。关 于 叶 轮 宽 度 的 影 响 可 从 机 械 搅 拌 器 的 动 力 消 耗
9、方 面 来 分 析 。 可 这 样 概 括 地说 ， 在 高 黏 度 液 体 中 ， 层 流 范 围 内 动 力 消 耗 几 乎 和 桨 宽 成 正 比 ， 而 在 低 黏 度 液 中 ，仅 在 叶 轮 宽 度 范 围 较 小 时 ， 动 力 消 耗 随 桨 宽 增 加 而 增 加 ， 当 桨 宽 大 到 一 定 范 围 以 上 ，动 力 消 耗 就 不 再 因 桨 宽 增 大 而 增 大 了 。这 里 介 绍 一 些 常 用 桨 宽 b 的 数 据 。 对 涡 轮 式 ， 在 不 互 溶 液 -液 中 搅 拌 时 ， 取d/D=1/3， 叶 片 数 =4， 桨 宽 b=(0.050.1)D。
10、 在 气 -液 分 散 操 作 中 ， 取d/D=1/3 则 取 （ b/D） n=0.150.3。 桨 式 的 b=（ 0.10.25） D。 锚 式 、 框 式 及 螺带 式 其 桨 宽 b=0.1D。您 可 能 感 兴 趣 的 文 章 ： 搅 拌 器 桨 叶 宽 度 对 搅 拌 功 率 的 影 响关 于 机 械 搅 拌 器 在 搅 拌 轴 上 的 安 装 层 数 ， 一 般 都 是 从 叶 轮 的 搅 动 范 围 来 考 虑 的 ，液 层 过 高 则 要 考 虑 设 置 多 层 叶 轮 。 对 于 低 黏 度 液 体 ， 如 黏 度 小 于 5000mPa.s 时径 流 型 叶 轮 可
11、搅 动 罐 内 上 下 范 围 为 桨 径 的 4 倍 ， 所 以 对 常 用 的 液 层 降 度 H=D 时 ，只 要 一 层 叶 轮 即 可 。 推 进 式 叶 轮 一 般 也 在 粘 度 大 于 110mPa.s 及 液 层 深 度 H4d时 才 取 积 层 。 对 于 高 黏 度 液 体 ， 当 黏 度 达 到 50000mPa.s 时 ， 上 下 可 搅 动 的 液 体范 围 但 是 桨 径 的 1/2， 所 以 这 时 必 须 增 加 机 械 搅 拌 器 层 数 。 多 层 搅 拌 如 下 图 。 快 速型 机 械 搅 拌 器 一 般 在 H1.3D 时 设 置 多 层 机 械 搅
12、 拌 器 ， 且 相 邻 搅 拌 器 间 距 不 小 于 叶轮 直 径 d。一 般 情 况 下 ， 我 们 也 可 以 利 用 螺 带 螺 杆 搅 拌 器 来 加 强 液 体 在 上 下 方 向 的 循 环 ，但 是 如 果 液 体 高 度 过 高 ， 那 么 多 层 搅 拌 器 就 是 首 选 了 。 相 关 阅 读 ： 螺 杆 螺 带 搅 拌器 技 术 参 数机 械 搅 拌 器 在 圆 形 罐 中 心 直 立 安 装 时 ， 桨 式 与 涡 轮 式 下 层 叶 轮 离 罐 底 面 的 高 度C 一 般 为 桨 径 的 11.5 倍 。 如 果 为 了 防 止 底 部 有 沉 淀 ， 也 可
13、 将 叶 轮 放 置 低 些 ， 如离 底 高 度 C=D/10。 最 上 层 叶 轮 高 度 离 液 面 至 少 要 有 1,5d 的 深 度 ， 特 别 是 不 设 挡板 液 面 中 心 有 下 陷 时 更 要 注 意 。 搅 拌 器 过 于 接 近 液 面 会 目 液 面 下 陷 而 使 叶 轮 外 露 。推 进 式 叶 轮 的 C 值 一 般 也 等 于 1/3 液 层 深 度 。 为 了 防 止 底 部 沉 淀 的 产 生 也 可 以 安装 底 挡 板 ， 下 面 是 底 挡 板 相 关 内 容 ： 底 挡 板 和 指 形 挡 板推 进 式 搅 拌 器 在 倾 斜 安 装 和 侧 面
14、 安 装 时 ， 其 安 装 尺 寸 参 见 图 2-9。 按 照 此 图上 的 数 据 安 装 ， 可 不 致 使 被 搅 拌 的 液 体 产 生 固 定 的 旋 涡 ， 有 利 于 混 合 过 程 。上 面 介 绍 的 这 些 几 何 关 系 都 是 一 些 最 常 用 的 。 如 图 2-10 上 的 几 何 尺 寸 关 系可 称 为 涡 轮 式 的 标 准 型 尺 寸 。 只 有 尺 寸 选 择 合 理 ， 才 有 可 能 良 好 地 发 挥 机 械 搅 拌 器的 功 能 ， 特 别 是 高 黏 度 液 体 的 搅 拌 ， 其 叶 轮 尺 寸 、 安 装 尺 寸 尤 其 重 要 ， 应 当 慎 重 选择 。
