攪拌器附件——導(dǎo)流筒

導(dǎo)流筒是種非常重要的攪拌器附件，導(dǎo)流筒主要用于推進(jìn)式、螺桿式攪拌器的導(dǎo)流，渦輪式攪拌器有時(shí)也用導(dǎo)流筒。導(dǎo)流筒是一個(gè)圓筒形，緊包圍著葉輪?？梢员闳~輪排出的液體在導(dǎo)流筒內(nèi)部與外部（導(dǎo)流筒與罐的環(huán)隙內(nèi)）形成上下的循環(huán)流動(dòng)。應(yīng)用導(dǎo)流筒可使流型得以嚴(yán)格控制，還可得到高速渦流和高倍循環(huán)。導(dǎo)流筒可以為液體限定一個(gè)流動(dòng)路線，防止短路；也可迫使流體高速流過加熱面，利于傳熱。對(duì)于混合和分散過程，導(dǎo)流筒也都能起到強(qiáng)化作用。根據(jù)推進(jìn)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)流筒內(nèi)向下流動(dòng)；在固-液相操作中，折葉使固-液相在導(dǎo)流筒內(nèi)向動(dòng)。

黏彈性流體對(duì)攪拌器的影響

黏彈性流體行為可以對(duì)攪拌器的混合作用產(chǎn)生巨大的負(fù)效應(yīng)。黏彈性流體的典型特征是具有法向應(yīng)力差、彈性回縮、應(yīng)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(xué)特征明顯地不同于其他流體。

對(duì)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(shí)試圖維持原來的形狀或形變試圖恢復(fù)原來的形狀的一個(gè)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(yùn)動(dòng)時(shí)，總是產(chǎn)生垂直于剪切面的法向應(yīng)力差，該法向應(yīng)力差會(huì)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(yīng)，即由攪拌器葉片端部吸入流體，沿?cái)嚢栎S方向排出。

1974年，Ulblecht曾對(duì)有關(guān)圓球、圓盤和攪拌器在黏彈性流體中旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的二次流流型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，不銹鋼攪拌器，實(shí)驗(yàn)表明：球在無彈性流體中旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于慣性力使流體沿?cái)嚢栎S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(qiáng)的黏彈性流體中，由于法向應(yīng)力的存在會(huì)產(chǎn)生相反方向的流動(dòng)，當(dāng)兩種力剛好平衡時(shí)，搪瓷攪拌器，會(huì)在球表面形成一個(gè)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(dǎo)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(dòng)時(shí)，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(dòng)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(rèn)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(shí)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(diǎn)的濃度、密度、溫度以及其他物理狀態(tài)達(dá)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(shí)為了強(qiáng)調(diào)其屬于均相攪拌的特點(diǎn)，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(duì)于一個(gè)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(xué)反應(yīng)時(shí)，則往往會(huì)使過程復(fù)雜化，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是對(duì)混合時(shí)間有比較嚴(yán)格的要求，以避免發(fā)生一些不希望的副反應(yīng)；二是大多有反應(yīng)熱的導(dǎo)出或熱量的導(dǎo)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(jìn)行的。因而這一過程就具有較強(qiáng)的主體擴(kuò)散、湍流擴(kuò)散和分子擴(kuò)散，在宏觀混合的過程同時(shí)伴有很強(qiáng)的微觀混合過程。為達(dá)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(duì)流循環(huán)運(yùn)動(dòng)。其次，還要求化工攪拌器造成的液體湍流強(qiáng)度或剪切速度要大，尤其是當(dāng)兩種液體黏度相差比較大時(shí)，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(kuò)散的強(qiáng)化。此外，當(dāng)需要混勻的兩種液體數(shù)量相差較大時(shí)，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(jìn)料能很快通過葉輪，促使攪拌液體很快達(dá)到濃度均化。

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