1、第二節攪拌槳葉的設計和選型、攪拌機結構與組成組成:攪拌器電動機減速器容器排料管擋板適用物料: 低粘度物料二、混合機理利用低粘度物料流動性好的特性實現混合1、對流混合在攪拌容器中，通過攪拌器的旋轉把機械能傳給液體物料造成液體的流動，括兩種形屬強制對流。式:（1）主體對流:攪拌器帶動物料大范圍的循環流動（2）渦流對流:旋渦的對流運動液體層界面強烈剪切旋渦擴散主體對流宏觀混合渦流對流對流昆合速度取絕被混合物料的湍動程度，湍動程度屁合 速度2、分子擴散混合液體分子間的運動微觀混合作用:形成液體分子間的均勻分布對流混合可提高分子擴散混 合3、剪切混合剪切混合攪拌槳直接與物料作用，把物料撕成越來越薄的薄層

2、，達到混合的目的。高粘度過 物料混合過程，主要是剪切作用。三、混合效果的度量1、調勻度I設A、B兩種液體.各取體積vA及vB置于一容器中.則容器內液體A的平均體積濃度CAO為（理論值）經過攪拌后，在容器各處取 樣分析實際體積濃度CA,比較 CAO、CA .若各處CAO-CA則表明攪拌均勻若各處CAO-CA則表明攪拌尚不均勻.偏離越大.均勻程度越差。弓I入調 勻度衡量樣品與均勻狀態的偏離程度定義某液體的調勻度丨為:（當樣品中CACAO時）或（當樣品中CACAO時）顯然Iw 1若取m個樣品，則該樣品的平均調勻度為當混合均勻時II2、混合尺度設有A、B兩種液體混合后達到微粒均布狀態。混合尺度分設備尺

3、度微團尺度分子尺度對上述兩種狀態:在設備尺度上:兩者都是均勻的（宏觀均勻狀態）在微團尺度上:兩者具有不同的均勻 度。在分子尺度上兩者都是不均勻的（當微團消失，稱分子尺度的均勻或微觀均勻）如取樣尺寸遠大于微 團尺寸，則兩種狀態的平均調勻度接近于己于lo如取樣尺寸小到與b中微團尺寸相近時，則b狀態調勻度下降，而a狀態調勻度不變。即：同一個 混合狀態的調勻度隨所取樣品的尺寸而變化，說明單平調勻度不能反映混合物的均勻程度四、攪拌機主要結 構1、攪拌器攪拌器由電動機帶動.物料按一定規律運動（主體對流）.槳型不同，物料產生的流型不同。槳作用于物 料，物料產生三個方向的速度分量：軸向分量經向分量切向分量當，

4、槳對中安裝，no液體繞軸整體旋轉.不利于混合。（1）旋槳式攪拌器類似于無殼的軸流泵結構:特點：a、流型：軸流型，以軸流混合為主.伴有切向流，經向流特.點湍：動程度不高。b、流循型（2）渦輪式攪拌器相似于無殼的離心泵組成：圓盤、軸、葉片（48）環:量徑大向.流適型用于宏觀混合c、適用伴低 有粘度物軸料向混流合，w2000c p o切向流d、有兩槳個轉回速路較高，圓周速度u（3）=易5產15生m7s分n層二1 效 00 應5”00rpm e （、不 d 適 j二于（0 混.2合0含5）有D較（重固以體0顆.33居多粒懸）浮液） d j二（0.20.5） D （0.33 居多）d j : L : b

5、二20 ： 5 ： 4 適合混合中低粘度的物料，W 5000cu 二 48m/sn=10300r.p.m 回路較曲折，出口速度大，湍動程度強，剪切力大.可將微團細化。(3) 槳式攪拌器當攪拌器提供的機械能因粘性阻力而消耗湍動程度主體流動范圍例:同一規格的渦輪式攪拌器，混合不同粘度的物料，混合效果差別很大。水的攪動范圍為4D當5000c p時，其攪動范圍為0.5D .離槳較遠處流體流動緩慢，甚至靜止，混合效果不 佳。當時，應采用Dn的槳結構:槳式攪拌器特點: 槳葉尺寸大，dj/D二0.50.8寬度大，b : dj二0.10.25 轉速低二2.52m/s ; n二 1100 rpm 流型徑向流切向

6、流槳葉傾斜，可產生小范圍軸向流 適合低粘度物料口5000CP當容器內液位較高時，可在同一軸上安裝幾個槳葉。(4) 錨刪式攪拌器結構:2、攪拌容器形狀：圓弧底有利于產生流型，加速混合.沒有死角，功耗低。錐型底有利于底部排料, 流型差，底部易產生停滯現象，均勻程度差。(2) 設計容器壁厚按壓力容器設計標準及技術條件進行設計。(3) 容器容量及結構尺寸根據實驗般液一固相 容器長徑流比H/D 攪拌容器裝料量攪拌容器裝滿 程度用裝滿系數rVg/V式中:Vg實際盛裝物料的容積H/D 二 1 2 V容器全容積H/D 二 1.7 口 二 0.60.85如攪拌過程中起泡沫或呈沸騰狀態液一液相氣一液相2.5發酵容

7、器二0.60.7 (取低值)當物料反映平穩或粘度較大時T二0.80.85 (取高值)容器直徑與高度確定方法:先初算(忽略封頭容積)，后較核計 算.直徑計算:將H/D及V二V g/ 代入注:D應圓整為標準直徑容器高度計算:式中:v封頭 部分容積注:H應圓整校核:H/D及值是否在推薦范圍內3、擋板(1) 打漩當被攪拌液料出現沿圓周做整體旋轉運動時，這種流動狀態叫打旋。(2) 打旋的危害 幾乎不存在軸向混合，會出現分離現象。液面下凹.有效容積降低。 當旋渦較深時，會發生從液體表面吸氣現象，引起液體密度變化或機械振動。(3) 常見消除打旋的方法 偏心安裝 傾斜安裝 側壁安裝消除打旋最簡單常用的方法是在

8、容器內加設擋板(4) 擋板的結構與作用結構作用:消除打旋 將切向流改變為軸向流和徑向流 増大液體的湍動程度(5) 充分擋板化實踐證明:實現充分擋板化的條件為wbi.2式中：Wb擋板寬度(wdjb)1-2.nb0.35-液輪直徑djnb擋板數目* Wb1 _是否所有液©體攪拌。機無論混°合b物料4的粘度多大都應加設擋板？A、低粘度物料，轉速較高，槳對中按裝時.應加擋板，擋板緊貼內壁。B、中粘度物料.擋板離開壁面安裝，防止死區。C、高粘度物料(口二12000cp)流體粘度足以抑制打旋，可不加擋板找出無因次數群4、軸封(21)填機料械密封特點特:點:數:物性參數：用式NpCpF中:功/率因，當加設擋板時消除打旋.Y=0, Fr-1.- cp 二Np二k Rex 對數式:logNp 二logK + XIogRe 以 cp 或 Np 為縱坐 標，以Re為橫坐標繪制功率曲線2、功率曲線(1) Re<10時，(層流區)為直線，斜率為-1。/.logNp-logK -logRe將Np,Re代入得N 二 Kn2 dj3試驗測得:k- 1當n 定時功率與pi.d