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槳式攪拌器中的折葉槳亦多用扁鋼制作(如圖2-47).也有的采用角鋼制作槳葉。角鋼的抗彎強(qiáng)度比同樣截面積的扁鋼要好,防腐攪拌器,將角鋼以一定角度安放,也可同樣起到折葉槳的效果。折葉槳與槳軸的連接方式與平槳的相同。槳式的通用尺寸為槳寬與槳徑之比b/dj= 0.10—0.25.加強(qiáng)筋板的長度可以是槳葉的全長,也可取槳長的一半。槳葉的厚度通常由強(qiáng)度計(jì)算決定。
三曲面軸流攪拌器
軸流槳,適合中低黏度流體的混合、傳熱、循環(huán)、粒子懸浮、溶解等。
優(yōu)點(diǎn):低剪切、強(qiáng)循環(huán)、低能耗,葉片可拆卸,可在大型攪拌槽中使用,中低運(yùn)行轉(zhuǎn)速。
缺點(diǎn):葉片為曲面,制造成本高。
應(yīng)用實(shí)例:在三葉推進(jìn)式攪拌器的應(yīng)用實(shí)例中,采用三葉推進(jìn)式攪拌器需要中間軸承,反應(yīng)釜攪拌器,而使用一個(gè)直徑為1600mm的三曲面軸流型攪拌器,搪玻璃攪拌器,達(dá)到同樣的循環(huán)量,其運(yùn)行轉(zhuǎn)速僅為50r/min,所需的電動(dòng)機(jī)功率也為3kW,而攪拌軸為懸臂軸,無磨損問題。
為區(qū)分葉輪排演的流向特點(diǎn),根據(jù)主要排液方向?qū)⒌湫腿~輪分成徑流型和軸流型兩種。平葉的槳式、渦輪式是徑流型,螺旋面葉片的螺桿式、推進(jìn)式是軸流型。折葉槳?jiǎng)t居于兩者之間,一般認(rèn)為它更接近于軸流型。不過這種分法是近似的,是以主要流向來分的。
攪拌雷諾數(shù)是攪拌罐內(nèi)液體流動(dòng)狀態(tài)的一種量度。圖2—2形象地表示了八平直葉渦輪和螺帶式葉輪在不同雷諾數(shù)下,攪拌罐內(nèi)的液體的流動(dòng)狀態(tài)。
對(duì)于渦輪式葉輪,若葉輪轉(zhuǎn)速很低,在Re不大于10的區(qū)域,僅葉輪周圍韻液體隨葉輪旋轉(zhuǎn),而遠(yuǎn)離葉輪的液體是停滯的,如圖中-A1所示,因而混合效果很差,混合時(shí)間也非常長,見虛線(1)。在此區(qū)內(nèi),液體的流動(dòng)是層流,葉輪旋轉(zhuǎn)的阻力主要是黏滯阻力。因而N與Re成反比,如曲線(2)。葉輪旋轉(zhuǎn)引起的離心效應(yīng)可忽略不計(jì),排出流量,見曲線(3)。
當(dāng)Re增加到大于10,渦輪式葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力就不可忽視。此離心力產(chǎn)生了排出流量,使角動(dòng)量傳遞到遠(yuǎn)處的液體。這樣遠(yuǎn)離葉輪的液體開始流動(dòng),而使Nv- Re曲線偏離曲線(2)的延伸線。在此區(qū)內(nèi),如曲線(3)所示,曲線上升的坡度很陡,混合大為改善,但在靠近葉輪上下部分仍然出現(xiàn)環(huán)形的停滯流區(qū)。
當(dāng)Re數(shù)增加到數(shù)百,渦輪式葉輪周圍的液流變成湍流。在區(qū)域c,排出流量顯著增加,曲線(3)達(dá)到了大值。在區(qū)域A和B中觀察副的停滯區(qū)已消失。Re進(jìn)一步增加,湍流域逐漸擴(kuò)大,直至終湍流域占完全優(yōu)勢(shì)。因此區(qū)域c是一個(gè)層流和湍流共存的過渡區(qū)。
在無擋板時(shí),在Re約為90的過渡流域,渦輪式葉輪的排出流達(dá)到大值;而在有擋板時(shí),排出流量在湍流域達(dá)到大。
攪拌器附件——擋板
擋板是一種重要的攪拌器附件,擋板一般是指長條形的豎向固定在罐壁上的板,主要是在湍流狀態(tài)時(shí)為了消除罐中央的“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”(也稱打漩區(qū),漩渦)而增設(shè)的,“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”混合效果很差,寧夏回族自治攪拌器,混合時(shí)間較長,不利于攪拌過程,所以一般情況下都要設(shè)法縮小這個(gè)區(qū)域。顯然擋板的安裝目的就是為了消除“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”,將切向流轉(zhuǎn)變?yōu)閺较蚧蜉S向流,同時(shí)還可以增大湍動(dòng)程度,改善攪拌效果,降低攪拌載荷的波動(dòng),使功率保持穩(wěn)定,提高葉輪的剪切性能,如有的懸浮聚合的攪拌器,在設(shè)有擋板時(shí)可使顆粒細(xì)而均勻。
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