A.不銹鋼反應釜攪拌液體的流動特性
1)攪拌液體的流型
液體在設備范圍內作循環流動的途徑稱作液體的“流動模型”,簡稱“流型”。在攪拌設備中起主要作用的是循環流和渦流,不同的攪拌器所產生的循環流的方向和渦流的程度不同,因此攪拌設備內流體的流型可以歸納成三種。
(1)軸向流。物料沿攪拌軸的方向循環流動。凡是葉輪與旋轉平面的夾角小于90“的攪拌器轉速較快時所產生的流型主要是軸向流。軸向流的循環速度大,有利于宏觀混合,適合于均相液體的混合、沉降速度低的固體懸浮。
(2)徑向流。物料沿著反應釜的半徑方向在攪拌器和釜內壁之間的流動,徑向流的液體剪切作用大,造成的局部渦流運動劇烈。因此,它特別適合需要高剪切作用的攪拌過程,如氣液分散、液液分散和固體溶解。
(3)切線流。物料圍繞攪拌軸作圓周運動,平槳式攪拌器在轉速不大且沒有擋板時所產生的主要是切線流。切線流的存在除了可以提高釜內壁的對流給熱系數外,對其他的攪拌過程是不利的。切線流嚴重時,液體在離心力的作用下涌向器壁,使器壁周圍的液面上升,而中心部分液面下降,形成一個大漩渦,這種現象稱為“打漩”濃體打漩時幾乎不產生軸向混合作用,所以一般情況下,應防止打漩。這三種流型不是孤立的,常常同時存在兩種或三種流型。
B.不銹鋼反應釜內液體的循環流量和壓頭.
由于不銹鋼反應釜攪拌器的作用,攪拌釜內的液體可以在整個設備范圍內形成循環流動。攪拌釜內液體的循環速度取決于作循環流動的液體循環流量Q。液體循環流量Q是宏觀混合的表征,Q越大,宏觀混合效果越好,所需的混合時間就越短。
液體循環流量是葉輪的排液量(從葉輪直接排出的液體體積流量)和由它所夾帶的液體量之和。由于葉輪的作用和離心泵的葉輪相似,根據離心泵原理,葉輪的排液量與葉輪轉速的一次方及葉輪直徑的三次方成正比。 從以上可以看出葉輪操作的基本原則,即在消耗同等功率的條件下,如果采用低轉速、大直徑的葉輪,可以增大液體循環流量,同時減少液體受到的剪切作用,有利于宏觀混合;反之,如果采用高轉速、小直徑的葉輪,結果與此恰恰相反。
1)攪拌液體的流型
液體在設備范圍內作循環流動的途徑稱作液體的“流動模型”,簡稱“流型”。在攪拌設備中起主要作用的是循環流和渦流,不同的攪拌器所產生的循環流的方向和渦流的程度不同,因此攪拌設備內流體的流型可以歸納成三種。
(1)軸向流。物料沿攪拌軸的方向循環流動。凡是葉輪與旋轉平面的夾角小于90“的攪拌器轉速較快時所產生的流型主要是軸向流。軸向流的循環速度大,有利于宏觀混合,適合于均相液體的混合、沉降速度低的固體懸浮。
(2)徑向流。物料沿著反應釜的半徑方向在攪拌器和釜內壁之間的流動,徑向流的液體剪切作用大,造成的局部渦流運動劇烈。因此,它特別適合需要高剪切作用的攪拌過程,如氣液分散、液液分散和固體溶解。
(3)切線流。物料圍繞攪拌軸作圓周運動,平槳式攪拌器在轉速不大且沒有擋板時所產生的主要是切線流。切線流的存在除了可以提高釜內壁的對流給熱系數外,對其他的攪拌過程是不利的。切線流嚴重時,液體在離心力的作用下涌向器壁,使器壁周圍的液面上升,而中心部分液面下降,形成一個大漩渦,這種現象稱為“打漩”濃體打漩時幾乎不產生軸向混合作用,所以一般情況下,應防止打漩。這三種流型不是孤立的,常常同時存在兩種或三種流型。
B.不銹鋼反應釜內液體的循環流量和壓頭.
由于不銹鋼反應釜攪拌器的作用,攪拌釜內的液體可以在整個設備范圍內形成循環流動。攪拌釜內液體的循環速度取決于作循環流動的液體循環流量Q。液體循環流量Q是宏觀混合的表征,Q越大,宏觀混合效果越好,所需的混合時間就越短。
液體循環流量是葉輪的排液量(從葉輪直接排出的液體體積流量)和由它所夾帶的液體量之和。由于葉輪的作用和離心泵的葉輪相似,根據離心泵原理,葉輪的排液量與葉輪轉速的一次方及葉輪直徑的三次方成正比。 從以上可以看出葉輪操作的基本原則,即在消耗同等功率的條件下,如果采用低轉速、大直徑的葉輪,可以增大液體循環流量,同時減少液體受到的剪切作用,有利于宏觀混合;反之,如果采用高轉速、小直徑的葉輪,結果與此恰恰相反。