搅拌桨作为搅拌反应器的关键部件,它向搅拌槽内的流体输入机械能,使流体形成适宜的流场,影响着反应的效率和程度,决定着工艺过程的节能减排和经济效益。
搅拌桨的分类标准有很多种,包括按搅拌桨桨叶结构分类、按搅拌桨用途分类以及按流体流动形态分类。
(1)按搅拌桨桨叶结构分类
按搅拌桨桨叶结构分类,搅拌桨分为平叶搅拌桨、斜(折)叶搅拌桨、弯叶搅拌桨和螺旋面叶搅拌桨,具体见表1.1。
表1.1 搅拌桨桨叶结构分类
1)平叶搅拌桨
平叶搅拌桨是指由简单的平板构成的反应釜的搅拌桨。搅拌釜中的最主要部件是搅拌桨,它应能保证液体的高效混合但又节省功率。平叶桨可以有二叶到八叶。平叶桨搅拌使流体沿径向流动,流体流向壁面,经撞击折流,方向由径向变为轴向,形成循环。它适用于中等黏度液体的搅拌,转速适中或较高。
2)斜叶搅拌桨
此类搅拌器可制成30°,45°或60°倾角,有轴向和径向分流,流型比平直叶桨式复杂,排出性能比平直叶桨高,综合效果更好,使用频率也比平直叶桨式高。
3)弯叶搅拌桨(www.daowen.com)
此类搅拌器流型为径向流,在有挡板时可自桨叶为界形成上下两个循环流,剪切力和循环能力较直叶型性能稍差。弯叶开启涡轮式剪切力较小,桨叶不易磨损,适合于固液悬浮,对固体溶解也很适合。
4)螺旋面叶搅拌桨
此类搅拌器为慢速型搅拌器,常在层流区操作,液体沿着螺旋面上升或下降形成轴向的上下循环,适用于中高黏度液体的混合和传热等过程。螺带式搅拌器的螺带外廓接近于搅拌槽内壁,搅拌直径大,强化了近罐壁液体的上下循环,高黏度液体的传热过程很适用。螺带螺杆组合式同时具有螺杆和螺带的特性,强化了液体内外围的循环,特别对非牛顿型假塑性及黏弹性液体有效。可根据釜底的形状,按要求设计。
(2)按搅拌桨用途分类
按搅拌桨的用途分类,搅拌桨分为低黏度用搅拌桨和高黏度用搅拌桨,具体见表1.2。
表1.2 搅拌桨用途分类
(3)按流体流型分类
按搅拌桨在搅拌槽内产生的流型,搅拌桨分为轴向流型搅拌桨、径向流型搅拌桨和混合流型搅拌桨。混合流型搅拌桨具有轴向流型搅拌桨和径向流型搅拌桨的优点,其既产生轴向流又产生径向流。推进式搅拌器是轴流型的代表,平直叶圆盘涡轮搅拌器是径流型的代表,而斜叶涡轮搅拌器是混合流型的代表。推进式搅拌器属于轴流型、循环型搅拌器,其循环性能好,剪切作用不大,适用于黏度低、流量大的场合,利用较小的搅拌功率通过高速转动的桨叶能获得较好的搅拌效果。它主要用于液液体系混合、温度均一,在低浓度固液体系中防止沉降等。直叶圆盘涡轮桨为径流型桨叶,是中高速搅拌器中搅拌强度较强、功耗较大的一种桨型,其剪切力大、分散能力强,适合高强度要求的气体分散、吸收操作,也可用于固体悬浮、传热、非均相反应操作。当有挡板时可自桨叶为界形成上下两个循环流。不同流型搅拌桨的结构如图1.3所示。
图1.3 不同流型的搅拌桨结构
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