高黏度流(liu)體攪拌器的設計要素

高黏度(du)流體的攪(jiao)拌(ban)器設計，一直(zhi)是攪(jiao)拌(ban)混合(he)領(ling)域中一個很重要(yao)的課題。

在(zai)我們用(yong)多種葉(xie)(xie)輪(lun)(lun)對高黏度(du)牛頓流體以及非牛頓流體的(de)(de)混(hun)合(he)進(jin)行了(le)試驗后(hou)發現，一個(ge)的(de)(de)高黏度(du)液體攪(jiao)(jiao)(jiao)拌器，至(zhi)少(shao)具備兩個(ge)條件(jian)：1.葉(xie)(xie)輪(lun)(lun)能(neng)提供強有(you)(you)力的(de)(de)剪切，這是減(jian)小(xiao)濃度(du)斑(ban)尺寸(cun)即(ji)分離尺寸(cun)的(de)(de)必要條件(jian)，如前所述，只(zhi)有(you)(you)濃度(du)斑(ban)足夠(gou)小(xiao)，才能(neng)產生大面積的(de)(de)界面，促進(jin)分子(zi)(zi)擴散，從而快(kuai)(kuai)速(su)達到(dao)分子(zi)(zi)級的(de)(de)混(hun)合(he)效果，例如螺帶(dai)式葉(xie)(xie)輪(lun)(lun)和錨式葉(xie)(xie)輪(lun)(lun)，通常其(qi)d/D都在(zai)0.9/0，97左右，即(ji)都是所謂近(jin)壁(bi)型葉(xie)(xie)輪(lun)(lun)，在(zai)葉(xie)(xie)輪(lun)(lun)端部(bu)與(yu)罐(guan)壁(bi)之間會產生強烈的(de)(de)剪切，在(zai)此消耗(hao)了(le)攪(jiao)(jiao)(jiao)拌功率的(de)(de)90%左右。2.由于高剪切區總(zong)是只(zhi)占有(you)(you)罐(guan)體積的(de)(de)一小(xiao)部(bu)分，因此只(zhi)有(you)(you)葉(xie)(xie)輪(lun)(lun)能(neng)使(shi)液體在(zai)罐(guan)內進(jin)行快(kuai)(kuai)速(su)的(de)(de)循環(huan)，蘇州攪(jiao)(jiao)(jiao)拌器，使(shi)高剪切區和低(di)剪切區的(de)(de)液體快(kuai)(kuai)速(su)交換，才能(neng)使(shi)全罐(guan)快(kuai)(kuai)速(su)地達到(dao)均勻混(hun)合(he)。

長久以(yi)(yi)來(lai)(lai)，業(ye)內(nei)存在這(zhe)樣一種(zhong)觀點，對(dui)于(yu)近壁型攪(jiao)拌器(qi)(qi)，其(qi)剪(jian)(jian)切總是足夠的(de)(de)(de)(de)(de)，決定攪(jiao)拌器(qi)(qi)混(hun)合能力的(de)(de)(de)(de)(de)是葉輪的(de)(de)(de)(de)(de)循(xun)環(huan)(huan)能力，并且(qie)還認為要(yao)(yao)達到全(quan)罐均勻混(hun)合，液(ye)體(ti)(ti)至少要(yao)(yao)在罐內(nei)循(xun)環(huan)(huan)三(san)次(ci)。因此(ci)(ci)，哪種(zhong)葉輪能以(yi)(yi)短時(shi)間(jian)完成三(san)次(ci)循(xun)環(huan)(huan)，那一種(zhong)葉輪便是混(hun)合速(su)(su)(su)率快的(de)(de)(de)(de)(de)葉輪。這(zhe)一結論，長時(shi)間(jian)以(yi)(yi)來(lai)(lai)被應用(yong)在攪(jiao)拌器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)設計中。然(ran)而近年來(lai)(lai)一些具有(you)復(fu)(fu)雜(za)傳(chuan)動(dong)(dong)機(ji)構的(de)(de)(de)(de)(de)攪(jiao)拌器(qi)(qi)，如在回轉(zhuan)的(de)(de)(de)(de)(de)同時(shi)進行上、下(xia)移動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)(fu)動(dong)(dong)攪(jiao)拌器(qi)(qi)和(he)(he)使(shi)葉輪往(wang)復(fu)(fu)擺動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)往(wang)復(fu)(fu)式(shi)攪(jiao)拌器(qi)(qi)等，此(ci)(ci)類(lei)攪(jiao)拌器(qi)(qi)會(hui)產生速(su)(su)(su)度(du)脈(mo)(mo)動(dong)(dong)，此(ci)(ci)類(lei)速(su)(su)(su)度(du)脈(mo)(mo)動(dong)(dong)，我們可(ke)(ke)以(yi)(yi)將(jiang)其(qi)理解為液(ye)體(ti)(ti)在一定方向上的(de)(de)(de)(de)(de)周期(qi)性的(de)(de)(de)(de)(de)較為激烈的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)，事實證明(ming)速(su)(su)(su)度(du)脈(mo)(mo)動(dong)(dong)對(dui)于(yu)促進混(hun)合有(you)很大(da)作(zuo)用(yong)。速(su)(su)(su)度(du)脈(mo)(mo)動(dong)(dong)原來(lai)(lai)是湍流(liu)操作(zuo)特有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)現象，然(ran)而，復(fu)(fu)動(dong)(dong)式(shi)攪(jiao)拌器(qi)(qi)和(he)(he)往(wang)復(fu)(fu)式(shi)攪(jiao)拌器(qi)(qi)以(yi)(yi)其(qi)上、下(xia)往(wang)復(fu)(fu)運動(dong)(dong)或正(zheng)、反轉(zhuan)運動(dong)(dong)，在高黏度(du)液(ye)體(ti)(ti)中產生了(le)強的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)脈(mo)(mo)動(dong)(dong)，從而獲得了(le)高的(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)合效率。因此(ci)(ci)可(ke)(ke)以(yi)(yi)將(jiang)剪(jian)(jian)切、循(xun)環(huan)(huan)和(he)(he)速(su)(su)(su)度(du)脈(mo)(mo)動(dong)(dong)歸結為快速(su)(su)(su)混(hun)合的(de)(de)(de)(de)(de)二要(yao)(yao)素。這(zhe)二要(yao)(yao)素是開發新型高黏度(du)液(ye)體(ti)(ti)攪(jiao)拌器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)依據。

攪拌(ban)器(qi)機械密封的結構和優點

機(ji)(ji)械(xie)密封(feng)(feng)是攪(jiao)拌(ban)器中(zhong)為(wei)常用的(de)一類(lei)密封(feng)(feng)裝(zhuang)置，沒有之(zhi)一。機(ji)(ji)械(xie)密封(feng)(feng)把(ba)轉軸的(de)密封(feng)(feng)面從(cong)軸向改(gai)為(wei)徑向，通過動環和(he)靜環兩個端面的(de)相互貼(tie)合，并作相對運動實現(xian)密封(feng)(feng)效果(guo)的(de)機(ji)(ji)械(xie)裝(zhuang)置，反應釜(fu)攪(jiao)拌(ban)器，所以又(you)稱為(wei)端面密封(feng)(feng)。

機械(xie)密封(feng)具(ju)有(you)功耗小，泄漏率(lv)低，密封(feng)，使用壽命長，無需經(jing)常維修，且能(neng)滿足生產過(guo)程自動(dong)化和(he)(he)高壓、高溫、低溫、真(zhen)空、高速以及各種(zhong)、、腐(fu)蝕性、磨蝕性介質和(he)(he)含(han)固體顆(ke)粒介質的密封(feng)要求(qiu)。

與(yu)填料密(mi)(mi)封相(xiang)比(bi)，機械(xie)密(mi)(mi)封還具有以(yi)下優點：

①密(mi)封(feng)可靠，在(zai)攪拌器的(de)長期運轉中(zhong)密(mi)封(feng)狀(zhuang)態穩定，泄漏量(liang)很(hen)小，其泄漏量(liang)僅為填料密(mi)封(feng)的(de)1%左右。

②使用(yong)壽命長，在(zai)油(you)、水介(jie)質中一般(ban)可達1～2年或更長，在(zai)化工介(jie)質中一般(ban)能工作(zuo)(zuo)半(ban)年以上(shang)，我們通常會根據介(jie)質的腐蝕性(xing)等特性(xing)來(lai)選擇(ze)合適的金屬材(cai)料有(you)針對(dui)性(xing)來(lai)制(zhi)作(zuo)(zuo)機械密(mi)封，所(suo)以，在(zai)實際的攪拌器(qi)生產(chan)中，一般(ban)是要長于這個使用(yong)壽命的。

③摩擦功(gong)(gong)率(lv)消耗低(di)，其摩擦功(gong)(gong)率(lv)僅為填料密封(feng)(feng)的10%～50%，石(shi)灰石(shi)攪拌(ban)器，由(you)于密封(feng)(feng)的原理(li)不同，填料密封(feng)(feng)往(wang)往(wang)是通過加大(da)填料和軸的摩擦力(li)來實現(xian)密封(feng)(feng)的，所(suo)以在降低(di)功(gong)(gong)耗方面機械密封(feng)(feng)優勢十分(fen)明顯。

④軸或(huo)軸套基本上(shang)不(bu)磨損。

⑤維修周期長，端面(mian)磨損(sun)后可自動補(bu)償，一般情況下不需經常性維修。

⑥抗振性好，對旋轉軸的(de)振動、偏(pian)擺(bai)以(yi)及(ji)軸對密封腔的(de)偏(pian)斜不(bu)敏感。

⑦適用(yong)范圍廣，能用(yong)于高溫、低(di)溫、高壓、真空(kong)、不同的(de)攪拌(ban)器旋(xuan)轉頻(pin)率，以及各種(zhong)腐蝕性介質和含磨粒介質的(de)密(mi)封。

往復式(shi)三角(jiao)形攪拌器葉(xie)輪(lun)介紹

通常(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器(qi)(qi)總是向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)一個(ge)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)旋轉(zhuan)，罐內(nei)(nei)無擋板時(shi)，液(ye)(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)也是向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)一個(ge)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)進行(xing)(xing)回(hui)轉(zhuan)運動(dong)。這(zhe)時(shi)由(you)于不(bu)能(neng)(neng)(neng)產(chan)生(sheng)有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)剪(jian)切(qie)(qie)和上(shang)(shang)(shang)下(xia)循環，混合效果不(bu)佳(jia)。一般為避免此(ci)缺點，要(yao)在罐內(nei)(nei)裝(zhuang)置擋板。然(ran)而(er)，有(you)些流(liu)體(ti)(ti)(ti)(ti)要(yao)附(fu)著(zhu)到(dao)擋板上(shang)(shang)(shang)，要(yao)清除這(zhe)些附(fu)著(zhu)物相(xiang)當麻煩。理想的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況是既能(neng)(neng)(neng)不(bu)設(she)擋板，又能(neng)(neng)(neng)獲得足夠大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)剪(jian)切(qie)(qie)和循環。能(neng)(neng)(neng)滿足這(zhe)個(ge)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是往(wang)(wang)復(fu)式(shi)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器(qi)(qi)，它不(bu)用復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電氣變(bian)換部分，僅用一個(ge)特殊設(she)計的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳動(dong)機構能(neng)(neng)(neng)夠使(shi)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器(qi)(qi)單方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)回(hui)轉(zhuan)變(bian)成每次(ci)進行(xing)(xing)90度往(wang)(wang)復(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong)。這(zhe)種(zhong)(zhong)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器(qi)(qi)需(xu)與具有(you)三(san)(san)角(jiao)形(xing)截面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)(xie)輪配合使(shi)用。　　三(san)(san)角(jiao)形(xing)葉(xie)(xie)(xie)輪進行(xing)(xing)水(shui)平左右往(wang)(wang)復(fu)轉(zhuan)動(dong)，使(shi)互相(xiang)逆向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軸向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)流(liu)槳式(shi)葉(xie)(xie)(xie)輪交替地(di)進行(xing)(xing)正反(fan)轉(zhuan)，液(ye)(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)朝三(san)(san)角(jiao)形(xing)頂(ding)角(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)流(liu)動(dong)，即(ji)三(san)(san)角(jiao)形(xing)頂(ding)角(jiao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)上(shang)(shang)(shang)，則(ze)(ze)(ze)液(ye)(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，頂(ding)角(jiao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)下(xia)，則(ze)(ze)(ze)把液(ye)(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)下(xia)壓。通常(chang)這(zhe)種(zhong)(zhong)三(san)(san)角(jiao)形(xing)葉(xie)(xie)(xie)輪二枚成一對，互相(xiang)交叉90度安裝(zhuang)，下(xia)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頂(ding)角(jiao)朝下(xia)，上(shang)(shang)(shang)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頂(ding)角(jiao)朝上(shang)(shang)(shang)，往(wang)(wang)復(fu)式(shi)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)整體(ti)(ti)(ti)(ti)情況如圖。攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)時(shi)，下(xia)層(ceng)葉(xie)(xie)(xie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可動(dong)范圍內(nei)(nei)液(ye)(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)下(xia)壓出(chu)，直達罐底，并(bing)通過下(xia)層(ceng)葉(xie)(xie)(xie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)動(dong)部分折回(hui)，向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)上(shang)(shang)(shang)升，剛好這(zhe)時(shi)因為上(shang)(shang)(shang)層(ceng)葉(xie)(xie)(xie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頂(ding)角(jiao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)上(shang)(shang)(shang)，則(ze)(ze)(ze)使(shi)液(ye)(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)進一步往(wang)(wang)上(shang)(shang)(shang)升。上(shang)(shang)(shang)升流(liu)直至液(ye)(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自由(you)表面，并(bing)通過上(shang)(shang)(shang)層(ceng)葉(xie)(xie)(xie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)動(dong)部分折回(hui)，往(wang)(wang)下(xia)降(jiang)，這(zhe)里又由(you)于下(xia)層(ceng)葉(xie)(xie)(xie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頂(ding)角(jiao)而(er)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)下(xia)，便使(shi)液(ye)(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)繼續往(wang)(wang)下(xia)降(jiang)。這(zhe)樣使(shi)罐內(nei)(nei)液(ye)(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)產(chan)生(sheng)有(you)效地(di)上(shang)(shang)(shang)下(xia)循環流(liu)動(dong)，這(zhe)時(shi)葉(xie)(xie)(xie)輪還進行(xing)(xing)著(zhu)水(shui)平剪(jian)切(qie)(qie)運動(dong)，因此(ci)往(wang)(wang)復(fu)式(shi)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器(qi)(qi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)(san)角(jiao)形(xing)葉(xie)(xie)(xie)輪亦是屬(shu)于剪(jian)切(qie)(qie)-循環兼顧型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。由(you)于三(san)(san)角(jiao)形(xing)葉(xie)(xie)(xie)片的(de)(de)(de)(de)(de)(de)根部粗，端(duan)部細，所以，葉(xie)(xie)(xie)徑(jing)也可做得較大，電廠攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器(qi)(qi)，通常(chang)葉(xie)(xie)(xie)徑(jing)與罐徑(jing)比為0.65~0.95。

往(wang)復(fu)式攪(jiao)拌(ban)器(qi)可(ke)用于使橡膠塊在(zai)中(zhong)(zhong)溶解和(he)使黏(nian)土(tu)、陶土(tu)塊在(zai)水(shui)中(zhong)(zhong)分散那(nei)樣需(xu)要(yao)高剪切(qie)的(de)場合，并(bing)且它還(huan)能(neng)使溶解后的(de)高濃(nong)度、高黏(nian)度液體進行(xing)充分地(di)循環流動。還(huan)有(you)，在(zai)攪(jiao)拌(ban)紙漿和(he)玻璃纖維(wei)時，若用單方(fang)向(xiang)回(hui)轉的(de)三角形攪(jiao)拌(ban)器(qi)，則纖維(wei)互相纏結形成大塊，而用往(wang)復(fu)式三角形攪(jiao)拌(ban)器(qi)時則纏結不會發(fa)生。即使是高濃(nong)度的(de)紙漿，由于可(ke)使用大的(de)葉徑，仍可(ke)沒有(you)停(ting)滯(zhi)地(di)進行(xing)攪(jiao)拌(ban)。