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攪拌器附件——導流筒

導流筒是種非常重要的攪拌器附件，導流筒主要用于推進式、螺桿式攪拌器的導流，渦輪式攪拌器有時也用導流筒。導流筒是一個圓筒形，緊包圍著葉輪。可以便葉輪排出的液體在導流筒內(nèi)部與外部（導流筒與罐的環(huán)隙內(nèi)）形成上下的循環(huán)流動。應用導流筒可使流型得以嚴格控制，還可得到高速渦流和高倍循環(huán)。導流筒可以為液體限定一個流動路線，防止短路；也可迫使流體高速流過加熱面，利于傳熱。對于混合和分散過程，導流筒也都能起到強化作用。根據(jù)推進式、螺桿式攪拌器的旋向和轉(zhuǎn)向，可使液體有不同的循環(huán)方向。較多的流向是導流筒內(nèi)液體向下，外面環(huán)隙內(nèi)液體向上。在渦輪式攪拌器所用的導流筒內(nèi)側(cè)，設(shè)有與槳葉同等數(shù)目或更多的折葉片，折葉角度隨操作目的而異，例如氣-液相操作中，折葉使氣-液相在導流筒內(nèi)向下流動；在固-液相操作中，折葉使固-液相在導流筒內(nèi)向動。

黏彈性流體對攪拌器的影響

黏彈性流體行為可以對攪拌器的混合作用產(chǎn)生巨大的負效應。黏彈性流體的典型特征是具有法向應力差、彈性回縮、應力突增(Overshoot)現(xiàn)象。這些特征可以顯著地影響混合行為。黏彈性流體流場中力學特征明顯地不同于其他流體。

對于牛頓流體，由于攪拌的離心作用，流體在攪拌器內(nèi)呈漩渦狀；與此相反，安慶攪拌器，黏彈性流體在攪拌過程中明顯的特性是具有彈性。

彈性是材料在受力形變時試圖維持原來的形狀或形變試圖恢復原來的形狀的一個特性。因此在攪拌操作中，彈性使材料試圖維持原來的形狀而不產(chǎn)生混合。黏彈性流體在運動時，總是產(chǎn)生垂直于剪切面的法向應力差，該法向應力差會引發(fā)二次流，促使攪拌器中的流體產(chǎn)生爬桿現(xiàn)象——Weissenberg效應，即由攪拌器葉片端部吸入流體，沿攪拌軸方向排出。

1974年，Ulblecht曾對有關(guān)圓球、圓盤和攪拌器在黏彈性流體中旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的二次流流型進行了實驗研究，不銹鋼攪拌器，實驗表明：球在無彈性流體中旋轉(zhuǎn)時，由于慣性力使流體沿攪拌軸吸入，再在球表面由慣性拋出，形成軸向循環(huán)，然而在彈性強的黏彈性流體中，由于法向應力的存在會產(chǎn)生相反方向的流動，當兩種力剛好平衡時，搪瓷攪拌器，會在球表面形成一個孤立的漩渦，在此漩渦內(nèi)的流體與釜內(nèi)其余流體不混合。 在黏彈性流體的攪拌中，使用螺桿-導流筒、錨式、框式攪拌器，是比較合適的。

化工攪拌器中低粘度互溶液體攪拌

黏度是流體的一種屬性。流體在管路中流動時，有層流、過渡流、湍流三種狀態(tài)，搪玻璃攪拌器，化工攪拌器中同樣也存在這三種流動狀態(tài)，而決定這些狀態(tài)的主要參數(shù)之一就是流體的黏度。在攪拌過程中，一般認為黏度大于50Pa.s的為高黏度流體，在此以下則統(tǒng)稱為低黏度，有時將黏度在5～50Pa.s范圍內(nèi)的液體稱為中黏度流體。

低黏度互溶液體的攪拌是兩種及兩種以上互溶液體在攪拌作用下，任意一點的濃度、密度、溫度以及其他物理狀態(tài)達到均勻的過程，通常又稱為混勻過程，它是攪拌器工作中基本的一種攪拌工況。有時為了強調(diào)其屬于均相攪拌的特點，也稱其為調(diào)和或調(diào)勻。

低黏度互溶液體攪拌過程的主要特征是不存在傳遞過程的相界面。對于一個純物理混合過程，低黏度互溶液體的混合屬于容易完成的過程。但如果混合過程伴有化學反應時，則往往會使過程復雜化，主要表現(xiàn)在兩個方面：一是對混合時間有比較嚴格的要求，以避免發(fā)生一些不希望的副反應；二是大多有反應熱的導出或熱量的導入，從而增加了混合過程的控制難度。

低黏度互溶液體的攪拌操作一般都是在湍流狀態(tài)下進行的。因而這一過程就具有較強的主體擴散、湍流擴散和分子擴散，在宏觀混合的過程同時伴有很強的微觀混合過程。為達到攪拌液體的混合均勻狀態(tài)，低黏度互溶液體的攪拌首先要求提供足夠的循環(huán)量，避免在器內(nèi)出現(xiàn)死區(qū)，使所有攪拌液體都能產(chǎn)生快速對流循環(huán)運動。其次，還要求化工攪拌器造成的液體湍流強度或剪切速度要大，尤其是當兩種液體黏度相差比較大時，剪切的存在將有利于高黏度液體在器中的分散，有利于湍流擴散的強化。此外，當需要混勻的兩種液體數(shù)量相差較大時，少量液體的加料位置是很重要的，理想的位置是葉輪區(qū)，或是在葉輪吸入口附近，以保證進料能很快通過葉輪，促使攪拌液體很快達到濃度均化。

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