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攪拌器混合速率和混合效率

在攪拌器的攪拌過(guò)程中，我們常用均一化時(shí)間θm來(lái)定量地表示混合速率。均一化時(shí)間θm的定義是：將兩種完全互溶，但其物理或化學(xué)性質(zhì)（如電導(dǎo)率、顏色、溫度、折光率等）有差異的流體通過(guò)攪拌使之達(dá)到規(guī)定混合程度所需的時(shí)間。由于測(cè)量混合時(shí)間的種種條件以及所要求達(dá)到的終均勻程度是人為確定的，故θm的數(shù)值僅在相同的測(cè)試條件下有相互比較的價(jià)值。

在對(duì)比不同攪拌葉輪的混合速率時(shí)常用無(wú)量綱混合時(shí)間，即混合時(shí)間數(shù)Tm：

Tm=θmN

Tm的物理意義為：達(dá)到規(guī)定混合，攪拌器葉輪所需的轉(zhuǎn)數(shù)。Tm值越低，則表明該葉輪的混合速率越高。

在湍流混合時(shí)，各種葉輪的Tm為一常數(shù)；而在高黏度液體的層流攪拌時(shí)，對(duì)于那些適合于高黏度液體混合的葉輪，如螺帶式或螺桿式葉輪等則Tm亦為一常數(shù)；然而對(duì)于一些不適合高黏度液體混合的葉輪來(lái)說(shuō)，例如用d/D=0.5左右的盤式渦輪在層流下混合高黏度液體時(shí)，由于罐內(nèi)有混合死角，不能求得確切的均一化時(shí)間θm，故也不能算得Tm值。

有人研究了Tm和Np、Nqd等的關(guān)系，對(duì)于用平葉渦輪式、平葉槳式．彎曲葉槳式、布魯馬金式和推進(jìn)式等葉輪攪拌低黏度液體的場(chǎng)合得到如下的關(guān)系式：

常用單位體積混合能Wv來(lái)表示混合效率。Wv是單位體積攪拌功率和均一化時(shí)間θm的乘積。Wv=pvθm。

需指出的是θm。不是一個(gè)嚴(yán)密定義的量，如前所述，它隨測(cè)量者的實(shí)驗(yàn)條件而變。故用Wv來(lái)比較不同葉輪的混合效率時(shí)，折葉式攪拌器誠(chéng)信經(jīng)商，往往用一個(gè)基準(zhǔn)的葉輪的Wv值作為參比值。

螺帶式攪拌器之?dāng)嚢枞~為一定寬度及一定螺距之螺旋帶。螺旋帶方面有多條的也有單條的，可根據(jù)需要靈活配置。螺帶之外廓近于釜體內(nèi)壁，這樣可以更好的防止物料粘合在內(nèi)壁上，螺帶之旋轉(zhuǎn)方向通常是螺帶旋轉(zhuǎn)時(shí)沿釜體的內(nèi)壁上升。攪拌器的螺帶寬度一般不大，但長(zhǎng)度相對(duì)于其它型式的攪拌器而言，一般卻要更長(zhǎng)。如對(duì)強(qiáng)度及耐腐蝕性上無(wú)特殊要求，多用扁鋼進(jìn)行加工制造，扁鋼的寬在12至300mm，厚在4至60mm，一般的螺帶都不會(huì)超過(guò)這個(gè)范圍，不過(guò)成型方面相對(duì)較為困難，如果結(jié)構(gòu)上比較特殊，也可以采用圓鋼制成螺帶，圓鋼的直徑一般為5至250mm，部分對(duì)精度要求較高的螺帶還會(huì)采用冷拉圓鋼。

如何防止化工攪拌器中的打旋現(xiàn)象

在某些工況下，化工攪拌器在攪拌過(guò)程中會(huì)發(fā)生打旋現(xiàn)象，這種現(xiàn)象對(duì)攪拌十分不利。

在打旋過(guò)程中，液體隨著葉輪而運(yùn)動(dòng)，但是這種運(yùn)動(dòng)時(shí)同步的，就是所有液體一起運(yùn)動(dòng)，分子間的相對(duì)位置并沒有發(fā)生變化，所有，液體并沒有真正混合。

打旋會(huì)使得漩渦的中心下凹，這樣很可能引起空氣和葉輪的接觸，在攪拌過(guò)程中，液體之間的摩擦，葉輪和液體的摩擦都會(huì)產(chǎn)生熱能，而空氣和旋轉(zhuǎn)的液體及葉輪接觸，并有一定溫度，那么很可能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，以及氣液混合，這對(duì)于化工攪拌器的攪拌效果影響，還有可能對(duì)葉輪產(chǎn)生腐蝕。并且由于由于中央液面下凹，液體也無(wú)法和葉輪完全接觸，也影響到了葉輪的攪拌效果。