【廣告】
黏彈性流體兼有黏性液體與彈性固體的特性,能在變形后呈現(xiàn)彈性恢復(fù),具有與非依時(shí)性和依時(shí)性這兩類非牛頓流體的黏性效應(yīng)。聚合物熔體和溶液是典型的黏彈性流體,在定態(tài)剪切下表現(xiàn)出前述純黏性非牛頓流體的特性,而當(dāng)剪切發(fā)生變化(包括擴(kuò)大、收縮流和非定態(tài)流動(dòng))時(shí)則表現(xiàn)出彈性。黏彈性流體具有以下特異流動(dòng)行為。
(1)爬桿效應(yīng)(Weissenberg效應(yīng)),用攪拌器攪拌黏彈性流體時(shí),轉(zhuǎn)軸處的液面沿軸上升,離軸較遠(yuǎn)處的液面下降。這一行為與牛頓流體正好相反。為此在設(shè)計(jì)流體黏彈性較強(qiáng)的攪拌器時(shí),應(yīng)選擇合適的攪拌器。否則,會(huì)因爬桿效應(yīng)使流體全部包裹在攪拌器上,與攪拌軸同步旋轉(zhuǎn),從而使混合和傳熱等過程均不能正常進(jìn)行。
(2)膨脹效應(yīng)(Barus效應(yīng)),黏彈性流體從圓管或小孔中流出時(shí)有射流膨脹現(xiàn)象,此時(shí)流出液的大直徑dmax可達(dá)圓管內(nèi)徑d的2~3倍。黏彈性流體的膨脹程度與所流經(jīng)的圓管長(zhǎng)度有關(guān),圓管越長(zhǎng),電廠攪拌器,膨脹程度越小;而當(dāng)圓管充分長(zhǎng)時(shí),膨脹比B (B=dmax/d)會(huì)達(dá)到一定值。膨脹比在聚合物加工中是一重要現(xiàn)象,通過測(cè)量膨脹比可獲得法向應(yīng)力差的信息。
(3)記憶現(xiàn)象(又稱彈性滯后),施加壓力梯度使黏彈性流體在管內(nèi)流動(dòng);當(dāng)突然移去壓力梯度,黏彈性流體將反向移動(dòng)一段距離后才停止。
(4)反向次流,在液體中插入一旋轉(zhuǎn)圓盤,形成的主流是切向流,同時(shí)在轉(zhuǎn)盤下方形成軸向次流。在牛頓流體中,次流的方向是軸中心處流體向上而四周流體向下;黏彈性流體則相反,軸心處流體向下而容器四周的流體向上運(yùn)動(dòng)。反向次流對(duì)攪拌器的攪拌、傳質(zhì)等操作是一個(gè)重要的影響因素。
攪拌器中的底擋板和指形擋板
在之前的文章中,我們介紹過攪拌器中的豎擋板,今天我們僅對(duì)底檔板和指形擋板進(jìn)行介紹。
一,底擋板
顧名思義,底擋板安裝在攪拌釜的底部,如圖8-3所示。它對(duì)促進(jìn)固體懸浮很有效,可避免在攪拌器的底部形成固體顆粒堆積,因而一般用于攪拌固體粒子形成的懸浮液。
對(duì)于湍流操作,興安盟攪拌器,推薦如圖8-3 (a)所示的底部小擋板,擋板的參數(shù)為:d=0.5D; b=0.lD; h1=0.05D; w=0.1D; C=0.25D; e=0.5d。對(duì)于液液分散,當(dāng)分散相的密度小
于連續(xù)相時(shí)(如把油分散于水),若使用的攪拌器直徑太小,則在釜壁易產(chǎn)生浮油;若使用的攪拌器直徑太大,則在釜的中部易產(chǎn)生浮油。建議采用如圖8-3 (b)所示的輕液擋板,可獲得好的分散效果。擋板的參數(shù)為:d=0.4D; b=0.05~0.1D;Bw=0.07~0.1D; Sb=0.5d; eb=0.5d。
二,指形擋板及其他型式的擋板
指形擋板(如圖8-4所示)類似手指形狀,化工攪拌器,多用于安裝在三葉后掠式攪拌器的搪玻璃攪拌釜中。指形擋板比板式擋板節(jié)省攪拌功率,亦能起到增加液體上下循環(huán)流的作用,有時(shí)指形擋板內(nèi)可通入冷卻水,可對(duì)攪拌器進(jìn)行換熱作用。一般情況下,指形擋板的設(shè)計(jì)參數(shù)為:管外徑d=D/20;指形擋板寬度Wf=0.1D;厚度X=0.04D;間距Sf=0.2D;長(zhǎng)度Lf=0.17D;指形擋板與容器內(nèi)壁間距Sb=0.1D;指形擋板與容器底距離C=0.44D;管下端突出的指形擋板長(zhǎng)度L=0.06D。
通過流型對(duì)攪拌器進(jìn)行分類
攪拌器的分類比較復(fù)雜,我們可以根據(jù)流型來給攪拌器進(jìn)行分類。
流型就是用來形容攪拌器容器內(nèi)部的混合體根據(jù)一定的規(guī)律,循環(huán)流動(dòng)的一種形式,攪拌器的流型大致分為三種:軸向流型,徑向流型和混合流型。 軸向流型中的軸,指的就是攪拌軸,軸向流型的混合流體的運(yùn)動(dòng)方向是和攪拌軸平行的,流體是從軸向進(jìn)入攪拌器的葉片,而后又從軸向流出的一種液流方式,軸流式攪拌器多采用螺旋槳作為攪拌葉輪,所以軸流式攪拌器又成為旋槳式攪拌器,旋槳式攪拌器的生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用較低。
在同樣轉(zhuǎn)速和同樣直徑的前提下,軸流式攪拌器的功率更高,脫硫攪拌器,其特點(diǎn)還有,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于維護(hù),生產(chǎn)能力高,適用于中低粘度的液體攪拌。 和軸向流型相對(duì)的,徑向流型的流體是沿著葉輪的半徑方向排出的,結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜,適用范圍相當(dāng)廣泛,徑流式攪拌器多有一個(gè)開式的葉輪,開式葉輪可以更好的實(shí)現(xiàn)流體的徑向排放,除了開式葉輪,還有很多徑流式攪拌器采用盤式葉輪,盤式葉輪多用來實(shí)現(xiàn)氣液混合,功率略低于開式葉輪。
葉輪上的槳葉多采用不銹鋼材質(zhì),其形狀根據(jù)攪拌流體性質(zhì)的不同而不同,平直型槳葉多用于低粘度的液體的攪拌,而錨型槳葉可用于高粘度的液體攪拌,也可根據(jù)具體需要增加一排槳葉。
混合流型是在軸向流型和徑向流型基礎(chǔ)之上加裝擋板,一般擋板不會(huì)大于容器直徑的十分之一,高度也不應(yīng)超過直徑的兩倍,加裝擋板后流體會(huì)不規(guī)則的運(yùn)動(dòng),當(dāng)然,通過改變?nèi)~輪的安裝角度,使其按照需要稍微傾斜,可以通過更少的擋板實(shí)現(xiàn)我們所需要的混合流型,這一點(diǎn)要注意。
企業(yè): 山東中拓鼎承化工機(jī)械有限公司
手機(jī): 15953326288
電話: 0533-8925888
地址: 山東省淄博市淄博經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)傅家鎮(zhèn)