機(jī)械攪拌器流型

攪拌器的流型與攪拌效果、攪拌功率的關(guān)系十分密切,攪拌器的改進(jìn)和新型攪拌器的開(kāi)發(fā)往往從流型著手。攪拌釜內(nèi)的流型主要取決于攪拌方式、攪拌器、容器形狀、擋板等幾何特征,以及流體性質(zhì)、轉(zhuǎn)速等因素。對(duì)于工業(yè)上應(yīng)用zui多的立式圓筒攪拌機(jī)頂插式中心安裝,攪拌將產(chǎn)生三種基本流型。

(1)徑向流流體的流動(dòng)方向垂直于攪拌軸,沿徑向流動(dòng),碰到容器壁面分成兩股流體分別向上、向下流動(dòng),再回到葉端,不穿過(guò)葉片形成上、下兩個(gè)循環(huán)流動(dòng),攪拌器的圓盤是產(chǎn)生徑向流的主要原因。

(2)軸向流流體的流動(dòng)方向平行于攪拌軸,流體由槳葉推動(dòng),使流體向下流動(dòng),碰到器底再翻上,形成上下循環(huán)流。軸向流的產(chǎn)生是由于流體對(duì)旋轉(zhuǎn)葉片產(chǎn)生的升力的反作用力引起的。

(3)切向流無(wú)擋板的容器內(nèi),流體繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),流速高時(shí),液體表面會(huì)形成漩渦。此時(shí)流體從槳葉周圍周向卷吸至槳葉區(qū)的流量很小,混合效果很差。

上述三種流型通?？赡芡瑫r(shí)存在,其中軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用,而切向流應(yīng)加以抑制。采用擋板可削弱切向流,增強(qiáng)軸向流和徑向流作用。

攪拌軸的設(shè)計(jì)

攪拌軸的設(shè)計(jì)主要是確定危險(xiǎn)截面處軸的zui小尺寸,進(jìn)行強(qiáng)度、剛度計(jì)算或校核、驗(yàn)算軸的臨界轉(zhuǎn)速和撓度,以便保證攪拌軸能安全平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)。一般情況下,攪拌軸軸徑d必須滿足強(qiáng)度和臨界轉(zhuǎn)速要求,當(dāng)有特殊要求時(shí),還應(yīng)滿足扭轉(zhuǎn)或徑向位移的要求。確定軸的實(shí)際直徑時(shí),通常還得考慮材料的腐蝕裕量,zui后把直徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)軸徑。在一般情況下,攪拌軸應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成懸臂式的,以便于安裝維護(hù),減少介質(zhì)腐蝕造成的影響。但攪拌軸懸臂過(guò)長(zhǎng)且又較細(xì)時(shí),常常會(huì)將軸扭彎,同時(shí)離心力的作用也隨著遞增,嚴(yán)重時(shí)可損壞攪拌軸。中間軸承通常裝在軸封的下方,或攪拌軸的中部,其位置主要取決于軸的穩(wěn)定性以及安裝、檢修的方便等。但如果中間軸承浸沒(méi)在介質(zhì)中,軸承與器壁固定的拉桿起著橫擋板的作用,既增加了攪拌功率的消耗,又使得液體分子之間的剪切作用加大,同時(shí)還必須考慮介質(zhì)的腐蝕和磨損,因而要盡可能不用。

常用的中間軸承結(jié)構(gòu)型式有三拉桿式、三槽鋼三軸瓦式、井字槽鋼式以及三拉桿吊掛式等。