精细化工设备第5章.ppt

* （三）搅拌流型 搅拌设备内的流型取决于搅拌方式、搅拌器、釜、挡板等的几何特征、流体性质以及转速等因素。 在一般情况下，搅拌轴安装在釜中心时，搅拌将产生三种基本流型: 切向流， 轴向流， 径向流，三种基本流型通常可能同时存在。 轴向流与径向流对混合起主要作用, 切向流应加以抑制。可通过加人挡板削弱切向流，以增强轴向流与径向流。 5.3 流体混合设备 \ 5.3.2 搅拌机 * 平直桨叶与流型 图5-26为平直叶圆盘涡轮搅拌器工作时产生的流动状态，其流型主要为垂直于罐壁的径向流动。 * 螺旋面桨叶与流型 桨叶类似于通常的推进式螺旋桨形状，此类桨叶又称为推进式桨叶。 当桨叶旋转时，此种类型桨叶产生的流动状态不但有水平环流、径向流，而且也有轴向流动，其中以轴向流量最大。因此，此类桨叶称轴流型桨叶。 * 垂直螺杆式桨叶与流型 螺旋面可以看成是许多折叶的组合，这些折叶的角度逐渐变化。所以，此类型螺旋面桨叶产生的流型有水平环向流、径向流和轴向流，其中以轴向流量最大。 * （四）搅拌器的特点 齿片式叶轮 应用于：液－液分散体系，如树脂的混合；固－液体系，如使高岭土、粘土、氯化钙和颜料等达到高度分散。 对于低粘度液体，齿片式叶轮的叶径与罐径之比为0.25－0.35，随着粘度的增加，叶径增大，但叶径与罐径之比不会超过0.5，该叶轮的粘度适用范围为小于50Pa·s。 5.3 流体混合设备 \ 5.3.2 搅拌机 * 涡轮式叶轮 涡轮式叶轮的叶径与罐径之比通常为0.25－0.5，叶轮的转速一般为50－300r/min，适应的最高粘度为30Pa·s左右。 5.3 流体混合设备 \ 5.3.2 搅拌机 * 桨式叶轮 在立式搅拌机中，使用桨式叶轮的占大约50％左右。对于低粘度液体，桨式叶轮的叶径与罐径之比为0.35－0.5，对于高粘度液体为0.65－0.9；使用的转速为20－100r/min；适应的最高粘度为50Pa·s 5.3 流体混合设备 \ 5.3.2 搅拌机 * 推进式叶轮 推进式叶轮所用的转速一般为200－400r/min，在此转速范围内搅拌机易做得很小巧，故可制成便携式的。叶轮直径与罐径之比为0.1－0.3，是比较小的，因此推进式叶轮不能用于过高的粘度，最多到2－3Pa·s。 5.3 流体混合设备 \ 5.3.2 搅拌机 * 锚式、框式叶轮 使用于低粘度液体时，式叶轮的叶径与罐径比为0.7－0.9，对于高粘度液体则为0.8－0.95。转速通常为10－50 r/min，适用的最高粘度为200－300 Pa·s。 5.3 流体混合设备 \ 5.3.2 搅拌机 * 螺带式叶轮 用来搅拌高黏度流体，使用的场合有：制造合成橡胶、合成树脂的聚合反应等，对液体与粉体形成的湿泥状液也能使用。对于膏状物、粘性低的淤浆液和粘性低的易剪断物，螺带式叶轮不宜使用。 5.3 流体混合设备 \ 5.3.2 搅拌机 * （五）搅拌器的选择 根据流体粘度的高低选型 由于物料的粘度对搅拌状态有很大的影响，所以，根据搅拌介质粘度大小来选型是一种基本方法。随粘度增高的各种搅拌器选用的顺序为旋桨式、涡轮式、桨式、锚式和螺带式等。对旋桨式指出了大容量液体时用低转速，小容量液体时用高转速。 5.3 流体混合设备 \ 5.3.2 搅拌机 * 根据搅拌过程和目的选型 这种方法是通过搅拌过程和目的，对照搅拌器造成流动状态做出判断来选择。 低粘度均相的液—液混合，搅拌难度小。 旋桨式循环能力强，动力消耗少，最适用。 平桨式结构简单，成本低，适宜小容量液相混合。 涡轮式动力消耗大，增加费用。 5.3 流体混合设备 \ 5.3.2 搅拌机 * 5.3 流体混合设备 \ 5.3.2 搅拌机 * （六）搅拌附件 挡板 作用：改变流型，改切向流 为径向流; 增加流体的湍动程度，增强混合效果。 5.3 流体混合设备 \ 5.3.2 搅拌机 * 5.3 流体混合设备 \ 5.3.2 搅拌机 挡板具有节约动力，有利于出现上下循环流的特点 * 导流筒 导流筒主要用于推进式、螺杆式搅拌器的导流，涡轮式搅拌器有时也用导流筒。 螺杆式叶轮的导流筒上下均不带喇叭口，其直径为罐径的0.7倍，以使导流简内面积与外环隙的面积相等 5.3 流体混合设备 \ 5.3.2 搅拌机 * 5.3.3 捏合机（高粘度流体混合设备） 5.3 流体混合设备 \ 5.3.3 捏合机 5.3 流体混合设备 \ 5.3.3 捏合机 * 优点：传动机构简单、结构紧凑，占地面积小，投资费用低；功率消耗少。 缺点：混合效率低；清扫不方便. 5.2 固体混合设备 \ 5.2.2 强制式混合机 5.2 固体混合设备 \ 5.2.2 强制式混合机