搅拌桨叶的选型和设计计算.docx

第二节一、搅拌机结构与组成

第二节

一、搅拌机结构与组成

搅拌桨叶的设计和选型

组成：搅拌器电动机减速器容器排料管挡板

适用物料：低粘度物料

二、混合机理

利用低粘度物料流动性好的特性实现混合

1、对流混合

在搅拌容器中，通过搅拌器的旋转把机械能传给液体物料造成液体的流动，属强制对流。包括两种形式:（1）主体对流：搅拌器带动物料大范围的循环流动（2）涡流对流：旋涡的对流运动

液体层界面一强烈剪 ?旋涡扩散

主体对流涡流对流

主体对流

涡流对流

宏观混合

对流混合速度取绝被混合

物料的湍动程度，湍动程

度#混合速度*

2、 分子扩散混合

液体分子间的运动 微观混合

作用：形成液体分子间的均匀分布

对流混合可提高分子扩散混合

3、 剪切混合

剪切混合：搅拌桨直接与物料作用，把物料撕成越来越薄的薄层，达到混合的目的。

高粘度过物料混合过程，主要是剪切作用。

□DO

三、混合效果的度量

1、调匀度I

设A、B两种液体，各取体积vA及vB置于一容器中，

00000000000000000000000

000000000000000

则容器内液体A的平均体积浓度CA0为：

V

C= ^―

A0V+V （理论值）

经过搅拌营在容器各处取样分析实际体积浓度CA，比较CA0、CA，

若各处CA0=CA则表明搅拌均匀若各处CA0=CA则表明搅拌尚不均匀，偏离越大，均匀程度越差。引入调匀度衡量样品与均匀状态的偏离程度

定义某液体的调匀度I为：

I=乌

C （当样品中CACA0时）

A0

1-C

或1=[疽（当样品中CACA0时）

1—C

A0

显然IW1

若取m个样品，则该样品的平均调匀度为

II+I+ +I

m

当混合均匀时—[

I=1

2、混合尺度

设有A、B两种液体混合后达到微粒均布状态。

混合尺度分 设备尺度

微团尺度

分子尺度

对上述两种状态：在设备尺度上：两者都是均匀的（宏观均匀状态）

在微团尺度上：两者具有不同的均匀度。

在分子尺度上：两者都是不均匀的（当微团消失，称分子尺度的均匀或微观均匀）

如取样尺寸远大于微团尺寸，则两种状态的平均调匀度接近于己于1。

如取样尺寸小到与b中微团尺寸相近时，则b状态调匀度下降，而a状态调匀度不变。

即：同一个混合状态的调匀度随所取样品的尺寸而变化，说明单平调匀度不能反映混合物的均匀程度

四、搅拌机主要结构

1、搅拌器

搅拌器由电动机带动，物料按一定规律运动（主体对流）桨型不同，物料产生的流型不同。桨作用于物料，物料产生三个方向的速度分量：

-轴向分量］

Y经向分量

切向分量当*，桨对中安装， n*。液体绕轴整体旋转，不利

于混合。

（1）旋桨式搅拌器

类似于无壳的轴流泵结构：

特点：a、流型：轴流型，以轴流

特点：a、流型：轴流型，以轴流

混合为主，伴有切向流，经向流，湍动程度不高。

b、 循环量大，适用于宏观混合

c、适用低粘度物料混合，口W2000cp。

d、 桨转速较高，圆周速度u=5~15m/sn=100~500rpm

e、 dj=(0.2~0.5)D(以0.33居多)

涡轮式搅拌器相似于无壳的离心泵组成：圆盘、轴、

叶片(4~8)

特点：

流型：径向流型

伴有轴向流

切向流

有两个回路

易产生“分层效应”

(不适于混合含有较重固体颗

粒悬浮液)

3dj=(0.2~0.5)D (0.33居多)

dj：L：b=20：5：4

⑤适合混合中低粘度的物料，

|iW5000c

u=4~8m/s

n=10~300r.p.m。

⑥回路较曲折，出口速度大，湍动程度强，剪切力大，可将微团细化。

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当口搅拌器提供的机械能因粘性阻力而消耗湍动程度 主体流动范围

例：同一规格的涡轮式搅拌器，混合不同粘度的物料，混合效果差别很大。

水的搅动范围为4D

当口＞5000cp时，其搅动

范围为0.5D，离桨较远处流体流动缓慢，甚至静止，混合效果不佳。

..?当口时，应采用Dn

的桨

结构:

图5?5乎桨叶勺轴的固定方法

!的G7 奖丸匕曲?十亍直J度

桨式搅拌器特点：

桨叶尺寸大,dj/D=0.5?0.8宽度大,b：dj=0.1?0.25

转速低,u=1.5?2m/s ;n=1?100rpm

流型： 径向流

切向流

桨叶倾斜，可产生小范围轴向流

适合低粘度物料U5000CP

当容器内液位较高时，可在同一轴上安装几个桨叶。

（4）锚删式搅拌器

结构：

5-8锚、雁式搅祥器

5-8锚、雁式搅祥器

a}f蹄形；mMNf堪顷横梁}L。）咯崎暗（有时