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雷诺数反映了流体惯性力与粘滞力之比,而弗鲁德数反映了流体惯性力与重力之比。实验表明,除了在Re﹥300的过渡流状态时,Fr数对搅拌功率都没有影响。与推进式搅拌器相比,此类搅拌器所产生的总体循环流动的回路更为曲折,且由于出口流速较高,因而叶端附近的液体湍动更为强烈,从而产生较大的剪切力。即使在Re﹥300的过渡流状态,Fr数对大部分的搅拌桨叶影响也不大。因此在工程上都直接把功率因数表示成雷诺数的函数,而不考虑弗鲁德数的影响。
由于在雷诺数中仅包含了搅拌器的转速、桨叶直径、流体的密度和黏度,因此对于以上提及的其他众多因素必须在实验中予以设定,然后测出功率准数与雷诺数的关系。由此可以看到,从实验得到的所有功率准数与雷诺数的关系曲线或方程都只能在一定的条件范围内才能使用。布尔马金式搅拌器:为径流型搅拌器,浆叶前端带有后掠角的大宽叶浆叶,排出性能优于直叶和弯叶开启涡轮,且功耗低,剪切力小,有挡板时,可产生对流循环及湍流扩散,适用于传热、传质、混合、纤维物料的溶解。尤其明显的是对不同的桨型,功率准数与雷诺数的关系曲线是不同的,它们的Np-Re关系曲线也会不同。
变截面旋桨式搅拌器:三窄叶旋桨式是一种应用范围广泛的轴流型搅拌器,它的桨叶是一种近似等螺距曲面,排出性能好,剪切力低,可在过渡流及湍流操作中得到较高的流动场,排出流量比推进式高出20%,适用于低粘度液体的混合、溶解、固体悬浮、传热、反应、结晶等。按照机架搅拌轴头do尺寸、安装容纳空间及工作压力、工作温度选择轴封型式6。是大型搅拌罐替代推进式搅拌器的尤好形式。
三宽叶旋桨式搅拌器:轴流型搅拌器,螺旋圆锥曲面型叶片,具有很大的湍流扩散能力和较低的剪切力,相对于PY型搅拌器,在相同的搅拌强度下,可节约30%~ 40%的电能,相同功耗时提高20 %以上的传质系数,特别适用于要求传质、传热、固体悬浮及要求低剪切力的生物发酵溶氧操作。锚框式(MKS)低速旋转时沿壁面能得到大的剪切力,可防止沉降及壁面附着,底部形状贴合椭圆形罐与中间的底轴承。
几种常用搅拌器简介:桨式、推进式、涡轮式和锚式搅拌器在搅拌反应设备中应用尤为广泛,据统计约占搅拌器总数的75~80%。
1、桨式搅拌器:结构尤为简单;叶片用扁钢制成,焊接或用螺栓固定在轮毂上,叶片数是2、3或4片,叶片形式可分为平直叶式和折叶式两种。
主要应用:液——液系中用于防止分离、使罐的温度均一,固一液系中多用于防止固体沉降。主要用于流体的循环,由于在同样排量下,折叶式比平直叶式的功耗少,操作费用低,故轴流桨叶使用较多。按照减速机的输出轴头d和搅拌轴系支承方式选择与d相同型号规格的机架、联轴器5。也用于高粘流体搅拌,促进流体的上下交换,代替价格高的螺带式叶轮,能获得良好的效果。
缺点:不能用于以保持气体和以细微化为目的的气——液分散操作中 。
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