攪拌釜式反應器PPT

1、1機械攪拌反應器機械攪拌反應器( (攪拌釜式反應器攪拌釜式反應器) )適用于各種物性（如粘度、密度）和各種操作條適用于各種物性（如粘度、密度）和各種操作條件（溫度、壓力）的反應過程，應用于合成塑料、件（溫度、壓力）的反應過程，應用于合成塑料、合成纖維、合成橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥、化肥、染料、合成纖維、合成橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥、化肥、染料、涂料、食品、冶金、廢水處理等行業(yè)。涂料、食品、冶金、廢水處理等行業(yè)。17 機械攪拌反應器機械攪拌反應器2應用應用化學反應、生物反應、混合、分散、溶解、化學反應、生物反應、混合、分散、溶解、結晶、萃取、吸收或解吸、傳熱等操作。結晶、萃取、吸收或解吸、傳熱等操作。結構結構組

2、成組成攪拌容器攪拌容器和和攪拌機攪拌機兩大部。兩大部。由筒體、換熱元件由筒體、換熱元件及內(nèi)構件組成及內(nèi)構件組成由攪拌器、攪拌軸及其密封由攪拌器、攪拌軸及其密封裝置、傳動裝置等組成裝置、傳動裝置等組成31電動機；電動機；2減速機；減速機；3機架；機架；4人孔；人孔；5密封裝置；密封裝置；6進料口；進料口；7上封頭；上封頭；8筒體：筒體：9聯(lián)軸器；聯(lián)軸器；10攪拌軸；攪拌軸；11夾套；夾套；12載熱介質出口；載熱介質出口；13擋板；擋板；14螺旋導流板；螺旋導流板；15軸向流攪拌器；軸向流攪拌器；16徑向流攪拌器；徑向流攪拌器；17氣體分布器；氣體分布器；18下封頭；下封頭；19出料口；出料口；2

3、0載熱介質進口；載熱介質進口；21氣體進口氣體進口圖圖17-1 通氣式攪拌反應器通氣式攪拌反應器典型結構典型結構417.1 攪拌容器攪拌容器 結構結構圓筒體，封頭（橢圓形、錐形和平蓋，橢圓圓筒體，封頭（橢圓形、錐形和平蓋，橢圓 形封頭應用最廣）。形封頭應用最廣）。各種接管，滿足進料、出料、排氣等要求。各種接管，滿足進料、出料、排氣等要求。加熱、冷卻裝置：設置外夾套或內(nèi)盤管。加熱、冷卻裝置：設置外夾套或內(nèi)盤管。上封頭焊有凸緣法蘭，用于攪拌容器與機架上封頭焊有凸緣法蘭，用于攪拌容器與機架 的連接。的連接。5傳感器，測量反應物的溫度、壓力、成分及其它參傳感器，測量反應物的溫度、壓力、成分及其它參數(shù)。

4、數(shù)。支座，小型用懸掛式支座，大型用裙式支座或支承支座，小型用懸掛式支座，大型用裙式支座或支承式支座。式支座。7. 裝料系數(shù)（對容積而言），通常取裝料系數(shù)（對容積而言），通常取0.60.85。有。有 泡沫或呈沸騰狀態(tài)取泡沫或呈沸騰狀態(tài)取0.60.7；平穩(wěn)時?。黄椒€(wěn)時取0.80.85。容積容積直立式攪拌容器直立式攪拌容器臥式攪拌容器臥式攪拌容器筒體和下封頭兩部分容積之和筒體和下封頭兩部分容積之和筒體和左右兩封頭容積之和筒體和左右兩封頭容積之和6表表171 幾種攪拌設備筒體的高徑比幾種攪拌設備筒體的高徑比種類種類罐內(nèi)物料類型罐內(nèi)物料類型高徑比高徑比一般攪拌罐一般攪拌罐液液-固相、液液相固相、液液相1

5、1.3氣液相氣液相12聚合釜聚合釜懸浮液、乳化液懸浮液、乳化液2.083.85發(fā)酵罐類發(fā)酵罐類發(fā)酵液發(fā)酵液1.72.57換熱元件換熱元件換熱元件換熱元件夾套夾套內(nèi)盤管內(nèi)盤管優(yōu)先采用夾套，減少優(yōu)先采用夾套，減少容器內(nèi)構件，便于清容器內(nèi)構件，便于清洗，不占有效容積。洗，不占有效容積。8一、夾套結構一、夾套結構夾套夾套在容器外側，用焊接或法蘭連接方式裝設各種形在容器外側，用焊接或法蘭連接方式裝設各種形狀的鋼結構，使其與容器外壁形成密閉的空間。狀的鋼結構，使其與容器外壁形成密閉的空間。此空間內(nèi)通入加熱或冷卻介質，可加熱或冷卻容此空間內(nèi)通入加熱或冷卻介質，可加熱或冷卻容器內(nèi)的物料。器內(nèi)的物料。結構型式結

6、構型式整體夾套整體夾套型鋼夾套型鋼夾套半圓管夾套半圓管夾套蜂窩夾套等蜂窩夾套等9表表172 各種碳鋼夾套的適用溫度和壓力范圍各種碳鋼夾套的適用溫度和壓力范圍夾套型式夾套型式最高溫度最高溫度/最高壓力最高壓力/MPa 整體夾套整體夾套 U型型 圓筒型圓筒型3503000.61.6 型鋼夾套型鋼夾套2002.5 蜂窩夾套蜂窩夾套 短管支撐式短管支撐式 折邊錐體式折邊錐體式2002502.54.0 半圓管夾套半圓管夾套3506.410圓筒和下封頭都包有夾套，傳圓筒和下封頭都包有夾套，傳熱面積大，最常用結構熱面積大，最常用結構1. 整體夾套整體夾套 圓筒型圓筒型U型型傳熱面積較小，適用于換熱傳熱面積較

7、小，適用于換熱量要求不大的場合量要求不大的場合11ttjDDDjDjttjDDDjDj圖圖17-2 整體夾套整體夾套(a) 圓筒型圓筒型(b) U型型12連接方式連接方式可拆卸式可拆卸式不可拆卸式不可拆卸式用于夾套內(nèi)載熱介質易結用于夾套內(nèi)載熱介質易結垢、需經(jīng)常清洗的場合。垢、需經(jīng)常清洗的場合。夾套肩與筒體的聯(lián)接處，夾套肩與筒體的聯(lián)接處，做成錐形的稱為封口錐，做成錐形的稱為封口錐，做成環(huán)形的稱為封口環(huán)，做成環(huán)形的稱為封口環(huán)，見圖見圖173。13圖圖17-3 夾套肩與筒體的連接結構夾套肩與筒體的連接結構(a)封口錐封口錐(b)封口環(huán)封口環(huán)14d1t1t2t1t2d1t3t1t1t2t2t1d1d1

8、封口環(huán)封口環(huán)圖圖17-4 夾套底與封頭連接結構夾套底與封頭連接結構封口錐封口錐15介質流通特點介質流通特點 載熱介質流經(jīng)夾套與筒體的環(huán)形面積，流道面積大、載熱介質流經(jīng)夾套與筒體的環(huán)形面積，流道面積大、 流速低、傳熱性能差。流速低、傳熱性能差。提高傳熱效率的措施：提高傳熱效率的措施： 在筒體上焊接螺旋導流板，減小流道截面積，在筒體上焊接螺旋導流板，減小流道截面積， 增加冷卻水流速，見圖增加冷卻水流速，見圖171； 進口處安裝擾流噴嘴，使冷卻水呈湍流狀態(tài)，進口處安裝擾流噴嘴，使冷卻水呈湍流狀態(tài)， 提高傳熱系數(shù)；提高傳熱系數(shù)； 夾套的不同高度處安裝切向進口，提高冷卻夾套的不同高度處安裝切向進口，提高

9、冷卻 水流速，增加傳熱系數(shù)。水流速，增加傳熱系數(shù)。162型鋼夾套型鋼夾套 構成構成角鋼與筒體焊接組成，見圖角鋼與筒體焊接組成，見圖175。結構結構沿筒體外壁軸向布置沿筒體外壁軸向布置沿筒體外壁螺旋布置沿筒體外壁螺旋布置型鋼的剛度大，型鋼的剛度大，彎曲成螺旋形彎曲成螺旋形時加工難度大時加工難度大17圖圖17-5 型鋼夾套結構型鋼夾套結構(a)螺旋形角鋼互搭式螺旋形角鋼互搭式(b)角鋼螺旋形纏繞角鋼螺旋形纏繞183半圓管夾套半圓管夾套 特性特性 半圓管或弓形管由帶材壓制而成，加工方便。半圓管或弓形管由帶材壓制而成，加工方便。當載熱介質流量小時宜采用弓形管。當載熱介質流量小時宜采用弓形管。缺點：焊縫

10、多，焊接工作量大，缺點：焊縫多，焊接工作量大， 筒體較薄時易造成焊接筒體較薄時易造成焊接 變形。見圖變形。見圖176。結構結構螺旋形纏繞在筒體外側螺旋形纏繞在筒體外側沿筒體軸向平行焊在筒體外側沿筒體軸向平行焊在筒體外側沿筒體圓周方向平行焊接在筒體外側沿筒體圓周方向平行焊接在筒體外側圖圖17-719圖圖17-6 半圓管夾套二種結構半圓管夾套二種結構(a) 半圓管半圓管20圖圖17-6 半圓管夾套二種結構半圓管夾套二種結構21bL3L2Lt1L3(a)螺旋形纏繞螺旋形纏繞圖圖17-7 半圓管夾套的安裝半圓管夾套的安裝22圖圖17-6 半圓管夾套的安裝半圓管夾套的安裝(b)平行排管平行排管Dt123

11、4蜂窩夾套蜂窩夾套 特點特點以整體夾套為基礎，采取折邊或短管等加強措施；以整體夾套為基礎，采取折邊或短管等加強措施；提高筒體的剛度和夾套的承壓能力，減少流道面積；提高筒體的剛度和夾套的承壓能力，減少流道面積；減薄筒體壁厚，強化傳熱效果。減薄筒體壁厚，強化傳熱效果。結構結構折邊式折邊式拉撐式拉撐式24圖圖17-8 折邊式蜂窩夾套折邊式蜂窩夾套夾套向內(nèi)折邊與筒夾套向內(nèi)折邊與筒體貼合好體貼合好, 再進行再進行焊接的結構焊接的結構 D1t1D2t2bAA向向25D1t1D2edminb用沖壓的小錐體用沖壓的小錐體或鋼管做拉撐體?；蜾摴茏隼瓝误w。蜂窩孔在筒體上蜂窩孔在筒體上呈正方形或三角呈正方形或三角形

12、布置形布置 圖圖17-9 短管支撐式蜂窩夾套短管支撐式蜂窩夾套26二、內(nèi)盤管二、內(nèi)盤管當反應器的熱量僅靠外夾套傳熱，換熱面積不夠時當反應器的熱量僅靠外夾套傳熱，換熱面積不夠時常采用常采用內(nèi)盤管內(nèi)盤管結構特點結構特點浸沒在物料中，熱量損失小，傳熱效果好，檢修較困難。浸沒在物料中，熱量損失小，傳熱效果好，檢修較困難。分類分類螺旋形盤管螺旋形盤管豎式蛇管豎式蛇管 圖圖17-10圖圖17-1127圖圖17-10 螺旋形盤管螺旋形盤管 dD28dD對稱布置的幾組對稱布置的幾組豎式蛇管：豎式蛇管： 傳熱傳熱 擋板作用擋板作用圖圖17-11豎式蛇管豎式蛇管29攪拌器攪拌器 1、 攪拌器與流動特征攪拌器與流動

13、特征 定義定義功能功能攪拌器又稱攪拌槳或攪拌葉輪，是攪拌反應器的關鍵攪拌器又稱攪拌槳或攪拌葉輪，是攪拌反應器的關鍵部件。部件。提供過程所需要的能量和適宜的流動狀態(tài)。提供過程所需要的能量和適宜的流動狀態(tài)。原理原理攪拌器旋轉時把機械能傳遞給流體，在攪拌器附近形攪拌器旋轉時把機械能傳遞給流體，在攪拌器附近形成高湍動的充分混合區(qū)，并產(chǎn)生一股高速射流推動液成高湍動的充分混合區(qū)，并產(chǎn)生一股高速射流推動液體在攪拌容器內(nèi)循環(huán)流動。體在攪拌容器內(nèi)循環(huán)流動。流型流型 流體循環(huán)流動的途徑。流體循環(huán)流動的途徑。30一、流型一、流型流型與攪拌的關系流型與攪拌的關系流型與攪拌效果、攪拌功流型與攪拌效果、攪拌功率的關系十分

14、密切。攪拌率的關系十分密切。攪拌器的改進和新型攪拌器的器的改進和新型攪拌器的開發(fā)往往從流型著手。開發(fā)往往從流型著手。流型決定因素流型決定因素取決于攪拌器的形式、攪拌取決于攪拌器的形式、攪拌容器和內(nèi)構件幾何特征，以容器和內(nèi)構件幾何特征，以及流體性質、攪拌器轉速等及流體性質、攪拌器轉速等因素。因素。攪拌機頂插式中心安裝攪拌機頂插式中心安裝立式圓筒的三種基本流型立式圓筒的三種基本流型徑向流徑向流軸向流軸向流切向流切向流流型流型31流體流動方向垂直于流體流動方向垂直于攪拌軸，攪拌軸，沿徑向流動沿徑向流動，碰到容器壁面分成二碰到容器壁面分成二股流體分別向上、向股流體分別向上、向下流動，再回到葉端，下流動

15、，再回到葉端，不穿過葉片，形成上、不穿過葉片，形成上、下二個循環(huán)流動。下二個循環(huán)流動。(a)徑向流徑向流圖圖17-12攪拌器與流型攪拌器與流型(a) 徑向流徑向流32流體流動方向流體流動方向平行于平行于攪拌軸攪拌軸，流體由槳葉，流體由槳葉推動，使流體向下流推動，使流體向下流動，遇到容器底面再動，遇到容器底面再向上翻，形成上下循向上翻，形成上下循環(huán)流。環(huán)流。(b)軸向流軸向流圖圖17-13 攪拌器與流型攪拌器與流型(b) 軸向流軸向流33無擋板的容器內(nèi)，流無擋板的容器內(nèi)，流體體繞軸作旋轉運動繞軸作旋轉運動，流速高時液體表面會流速高時液體表面會形成漩渦，流體從槳形成漩渦，流體從槳葉周圍周向卷吸至槳

16、葉周圍周向卷吸至槳葉區(qū)的流量很小，混葉區(qū)的流量很小，混合效果很差。合效果很差。(c)切向流切向流圖圖17-14 攪拌器與流型攪拌器與流型(c) 切向流切向流34上述三種流型通常同時存在上述三種流型通常同時存在軸向流與徑向流對混合起主要作用軸向流與徑向流對混合起主要作用切向流應加以抑制切向流應加以抑制采用擋板可削弱切向流，采用擋板可削弱切向流，增強軸向流和徑向流增強軸向流和徑向流除中心安裝的攪拌機外，還有偏心式、底插式、側除中心安裝的攪拌機外，還有偏心式、底插式、側插式、斜插式、臥式等安裝方式，見圖插式、斜插式、臥式等安裝方式，見圖17-14。不同方式安裝的攪拌機產(chǎn)生的流型也各不相同。不同方式安

17、裝的攪拌機產(chǎn)生的流型也各不相同。35圖圖17-14 攪拌器在容器內(nèi)的安裝方式攪拌器在容器內(nèi)的安裝方式(a) 垂直垂直偏心式偏心式(b) 底插式底插式(c) 側插式側插式(d) 斜插式斜插式(e) 臥式臥式36擋板與導流筒擋板與導流筒(1) 擋板擋板 目的目的消除打漩和提高混合效果。消除打漩和提高混合效果。物料粘度小，攪拌轉速高，物料粘度小，攪拌轉速高，液體隨槳葉旋轉，在離心液體隨槳葉旋轉，在離心力作用下涌向內(nèi)壁面并上力作用下涌向內(nèi)壁面并上升，中心部分液面下降，升，中心部分液面下降，形成漩渦，稱為打漩區(qū)。形成漩渦，稱為打漩區(qū)。打漩打漩37后果后果隨轉速增加，漩渦中心下凹到與槳葉接觸，外面空氣進隨

18、轉速增加，漩渦中心下凹到與槳葉接觸，外面空氣進入槳葉被吸到液體中，使其密度減小，混合效果降低。入槳葉被吸到液體中，使其密度減小，混合效果降低。一般在容器內(nèi)壁面均勻安裝一般在容器內(nèi)壁面均勻安裝4塊擋板塊擋板寬度為容器直徑的寬度為容器直徑的1/121/10。38全擋板條件全擋板條件當再增加擋板數(shù)和擋板寬度，而功率消耗不再增加當再增加擋板數(shù)和擋板寬度，而功率消耗不再增加時，稱為時，稱為全擋板條件全擋板條件。全擋板條件與擋板數(shù)量和寬度有關。全擋板條件與擋板數(shù)量和寬度有關。攪拌容器中的傳熱蛇管可部分或攪拌容器中的傳熱蛇管可部分或全部代替擋板，裝有垂直換熱管全部代替擋板，裝有垂直換熱管時一般可不再安裝擋板

19、。時一般可不再安裝擋板。39圖圖17-15 擋板擋板 40(2) 導流筒導流筒作用作用上下開口圓筒，安裝于容器內(nèi)，在攪拌上下開口圓筒，安裝于容器內(nèi)，在攪拌 混合中起導流作用?；旌现衅饘Я髯饔?。41渦輪式或槳渦輪式或槳式攪拌器式攪拌器 導流筒導流筒置于槳葉的置于槳葉的上方上方(b)推進式攪拌器推進式攪拌器 導流筒套在槳導流筒套在槳 葉葉外面外面，或略，或略 高于槳葉高于槳葉圖圖17-16 導流筒導流筒42結構結構當攪拌器置于導流筒之下，且容器直徑又較大當攪拌器置于導流筒之下，且容器直徑又較大時，導流筒的下端直徑應縮小，使下部開口小時，導流筒的下端直徑應縮小，使下部開口小于攪拌器的直徑。于攪拌器的

20、直徑。通常導流筒上端低于靜液面，筒身上開孔或槽，通常導流筒上端低于靜液面，筒身上開孔或槽，當液面降落后流體仍可從孔或槽進入導流筒。當液面降落后流體仍可從孔或槽進入導流筒。導流筒將攪拌容器截面分成面積相等的兩部分，導流筒將攪拌容器截面分成面積相等的兩部分，導流筒直徑約為容器直徑的導流筒直徑約為容器直徑的70%70%。43流動特性流動特性攪拌器從電動機獲得機械能，推動物料（流體）運動。攪拌器從電動機獲得機械能，推動物料（流體）運動。攪拌器對流體產(chǎn)生二種作用，攪拌器對流體產(chǎn)生二種作用，剪切剪切作用和作用和循環(huán)循環(huán)作用。作用。 剪切作用與液剪切作用與液液攪拌體系中液滴的細化、液攪拌體系中液滴的細化、固

21、固液攪拌體系中固體粒子的破碎以及氣液攪拌體系中固體粒子的破碎以及氣液液攪拌體系中氣泡的細微化有關。攪拌體系中氣泡的細微化有關。 當輸入液體的能量主要用于對流體的剪切當輸入液體的能量主要用于對流體的剪切作用時，則稱為剪切型葉輪，如徑向渦輪式、作用時，則稱為剪切型葉輪，如徑向渦輪式、鋸齒圓盤式等。鋸齒圓盤式等。44流動特性流動特性攪拌器從電動機獲得機械能，推動物料（流體）運動。攪拌器從電動機獲得機械能，推動物料（流體）運動。攪拌器對流體產(chǎn)生二種作用，攪拌器對流體產(chǎn)生二種作用，剪切剪切作用和作用和循環(huán)循環(huán)作用。作用。 循環(huán)作用與混合時間、傳熱、固體的懸循環(huán)作用與混合時間、傳熱、固體的懸浮等相關。浮等

22、相關。 當攪拌器輸入流體的能量主要用于流體當攪拌器輸入流體的能量主要用于流體的循環(huán)作用時，稱為循環(huán)型葉輪，如框式、的循環(huán)作用時，稱為循環(huán)型葉輪，如框式、螺帶式、錨式、槳式、推進式等為循環(huán)型葉螺帶式、錨式、槳式、推進式等為循環(huán)型葉輪。輪。 452、 攪拌器分類、圖譜及典型攪拌器特性攪拌器分類、圖譜及典型攪拌器特性 一、攪拌器分類一、攪拌器分類按流體流動形態(tài)按流體流動形態(tài)軸向流攪拌器軸向流攪拌器徑向流攪拌器徑向流攪拌器按結構分為按結構分為平葉平葉 折葉折葉 螺旋面葉螺旋面葉槳式、渦輪式、框式和槳式、渦輪式、框式和錨式的槳葉都有平葉和錨式的槳葉都有平葉和折葉兩種結構折葉兩種結構推進式、螺桿式和螺帶推

23、進式、螺桿式和螺帶式的槳葉為螺旋面葉式的槳葉為螺旋面葉混合流攪拌器混合流攪拌器軸向流攪拌器軸向流攪拌器46 按攪拌按攪拌用途分為用途分為低低粘流體粘流體用攪拌器用攪拌器高高粘流體粘流體用攪拌器用攪拌器低粘流體攪拌器有：低粘流體攪拌器有：推進式、長薄葉螺旋槳、推進式、長薄葉螺旋槳、槳式、開啟渦輪式、圓盤槳式、開啟渦輪式、圓盤渦輪式、布魯馬金式、板渦輪式、布魯馬金式、板框槳式、三葉后彎式、框槳式、三葉后彎式、MIG和改進和改進MIG等。等。高粘流體攪拌器有：高粘流體攪拌器有：錨式、框式、鋸齒圓盤式、錨式、框式、鋸齒圓盤式、螺旋槳式、螺帶式（單螺帶、螺旋槳式、螺帶式（單螺帶、雙螺帶）、螺旋雙螺帶）、

24、螺旋螺帶式等。螺帶式等。47圖圖17-17 攪拌器流型分類圖譜攪拌器流型分類圖譜 軸流式軸流式混流式混流式徑流式徑流式攪拌器攪拌器48 槳式、推進式、渦輪式槳式、推進式、渦輪式和和錨式錨式攪拌器在攪拌器在攪拌反應設備中應用最為廣泛，據(jù)統(tǒng)計約占攪拌反應設備中應用最為廣泛，據(jù)統(tǒng)計約占攪拌器總數(shù)的攪拌器總數(shù)的7580。49二、幾種常用攪拌器：二、幾種常用攪拌器：1. 槳式攪拌器槳式攪拌器 結構最簡單結構最簡單葉片用扁鋼制成，焊葉片用扁鋼制成，焊接或用螺栓固定在輪接或用螺栓固定在輪轂上，葉片數(shù)是轂上，葉片數(shù)是2、3或或4 片，葉片形式可片，葉片形式可分為平直葉式和折葉分為平直葉式和折葉式兩種。式兩種。

25、圖圖17-18 槳式攪拌器槳式攪拌器 50主要應用主要應用也用于高粘流體攪拌，促進流體的上下交換，代替也用于高粘流體攪拌，促進流體的上下交換，代替價格高的螺帶式葉輪，能獲得良好的效果。價格高的螺帶式葉輪，能獲得良好的效果。液液液系中用于防止分離、使罐的溫度均一，固液系中用于防止分離、使罐的溫度均一，固液系中多用于防止固體沉降。液系中多用于防止固體沉降。主要用于流體的循環(huán)，由于在同樣排量下，折葉式主要用于流體的循環(huán)，由于在同樣排量下，折葉式比平直葉式的功耗少，操作費用低，故比平直葉式的功耗少，操作費用低，故軸流槳葉使軸流槳葉使用較多用較多。51槳式攪拌器的轉速一般為槳式攪拌器的轉速一般為2010

26、0r/min ，最高粘度為最高粘度為20Pas 。其常用參數(shù)見表。其常用參數(shù)見表17-5。缺點缺點不能用于以保持氣體和以細微化為目的不能用于以保持氣體和以細微化為目的的氣的氣液分散操作中。液分散操作中。52表表17-5 槳式攪拌器常用參數(shù)槳式攪拌器常用參數(shù)常用尺寸常用尺寸常用運轉常用運轉條件條件常用介質常用介質粘度范圍粘度范圍流動狀態(tài)流動狀態(tài)備注備注d/D=0.350.8b/d=0.10.25Bn=2n=1100r/minv=1.05.0m/s小于小于2Pas 低轉速時水平環(huán)低轉速時水平環(huán)向流為主；轉速向流為主；轉速高時為徑向流；高時為徑向流；有擋板時為上下有擋板時為上下循環(huán)流循環(huán)流當當d/D

27、=0.9以上，以上，并設置多層槳葉并設置多層槳葉時，可用于高粘時，可用于高粘度液體的低速攪度液體的低速攪拌。在層流區(qū)操拌。在層流區(qū)操作，適用的介質作，適用的介質粘度可達粘度可達100Pas,v=1.03.0m/s折葉式折葉式=45，60折葉式有軸向、折葉式有軸向、徑向和環(huán)向分流徑向和環(huán)向分流作用作用 注：注：n轉速；轉速； v葉端線速度；葉端線速度； Bn葉片數(shù)；葉片數(shù)； d攪拌器直徑；攪拌器直徑；D容器內(nèi)徑：容器內(nèi)徑：折葉角。折葉角。 532. 推進式攪拌器推進式攪拌器 推進式攪拌器（又稱船用推進器）推進式攪拌器（又稱船用推進器）常用于低粘流體中。常用于低粘流體中。結構結構標準推進式攪拌器有

28、三瓣葉標準推進式攪拌器有三瓣葉片，其螺距與槳直徑片，其螺距與槳直徑d相等。相等。它直徑較小，它直徑較小，d/D=1/41/3，葉端速度一般為葉端速度一般為 710 m/s，最高達最高達15 m/s。圖圖17-19 推進式攪拌器推進式攪拌器 54特點特點 攪拌時流體的湍流程度不高，循環(huán)量大，結構攪拌時流體的湍流程度不高，循環(huán)量大，結構 簡單，制造方便。簡單，制造方便。 攪拌時攪拌時流體由槳葉上方吸入，下方以圓筒狀螺旋形排流體由槳葉上方吸入，下方以圓筒狀螺旋形排 出，流體至容器底再沿壁面返至槳葉上方，形出，流體至容器底再沿壁面返至槳葉上方，形 成軸向流動。成軸向流動。循環(huán)性能好，剪切作用不大，循環(huán)

29、性能好，剪切作用不大，屬于屬于循環(huán)型循環(huán)型攪拌器攪拌器55應用應用粘度低、流量大的場合，用較小的攪拌功率，能獲得較好粘度低、流量大的場合，用較小的攪拌功率，能獲得較好的攪拌效果。的攪拌效果。主要用于液液系混合、使溫度均勻，在低濃度固液系主要用于液液系混合、使溫度均勻，在低濃度固液系中防止淤泥沉降等中防止淤泥沉降等改進改進容器內(nèi)裝擋板、攪拌軸偏心安裝、容器內(nèi)裝擋板、攪拌軸偏心安裝、攪拌器傾斜，可防止漩渦形成。攪拌器傾斜，可防止漩渦形成。常用參數(shù)見表常用參數(shù)見表17-656表表17-6 推進式攪拌器常用參數(shù)推進式攪拌器常用參數(shù)常用尺寸常用尺寸常用運常用運轉條件轉條件常用介質常用介質粘度范圍粘度范圍

30、流動狀態(tài)流動狀態(tài)備注備注d/D=0.20.5(以以0.33居多居多)p/d=1,2Bn=2,3,4(以以3居多居多)p螺距螺距n=100500r/minv=315m/s小于小于2Pas軸流型，循軸流型，循環(huán)速率高，環(huán)速率高，剪切力小。剪切力小。采用擋板或采用擋板或導流筒則軸導流筒則軸向循環(huán)更強向循環(huán)更強最高轉速可達最高轉速可達1750r/min:最高最高葉端線速度可達葉端線速度可達25m/s。轉速在。轉速在500r/min以下，以下，適用介質粘度可適用介質粘度可達達50Pa.s 57渦輪式攪拌器（又稱透渦輪式攪拌器（又稱透平式葉輪），是應用較平式葉輪），是應用較廣的一種攪拌器，能有廣的一種攪拌

31、器，能有效地完成幾乎所有的攪效地完成幾乎所有的攪拌操作，并能處理粘度拌操作，并能處理粘度范圍很廣的流體。見圖范圍很廣的流體。見圖1720。3渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器 圖圖17-20 渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器 58渦輪式攪拌器分為渦輪式攪拌器分為開式開式盤式盤式開式有：開式有：平直葉、斜葉、彎葉等。平直葉、斜葉、彎葉等。葉片數(shù)為葉片數(shù)為2葉和葉和4葉葉盤式有：盤式有：圓盤平直葉、圓盤斜葉、圓盤平直葉、圓盤斜葉、圓盤彎葉等。葉片數(shù)常圓盤彎葉等。葉片數(shù)常為為6葉。葉。為改善流動狀況，為改善流動狀況，有時把槳葉制成凹形或箭形有時把槳葉制成凹形或箭形59應用應用 渦輪式攪拌器有較大的剪切力，可使流體微團

32、分散得渦輪式攪拌器有較大的剪切力，可使流體微團分散得很細，適用于低粘度到中等粘度流體的混合、液很細，適用于低粘度到中等粘度流體的混合、液液分散、液分散、液液固懸浮，以及促進良好的傳熱、傳質和化學反應。固懸浮，以及促進良好的傳熱、傳質和化學反應。平直葉平直葉剪切作用較大，屬剪切型攪拌器。剪切作用較大，屬剪切型攪拌器。彎葉彎葉 指葉片朝著流動方向彎曲，可降低功率指葉片朝著流動方向彎曲，可降低功率 消耗，適用于含有易碎固體顆粒的流體攪拌。消耗，適用于含有易碎固體顆粒的流體攪拌。60表表17-7 渦輪式攪拌器常用參數(shù)渦輪式攪拌器常用參數(shù)型式型式常用尺寸常用尺寸常用運轉常用運轉條件條件常用介質粘常用介質

33、粘度范圍度范圍流動狀態(tài)流動狀態(tài)備注備注開式開式渦輪渦輪d/D=0.20.5(以以0.33居多居多)b/d=0.2Bn=,3,4,6,8(以以6居多居多)折葉式折葉式=30,45,60后彎式后彎式=30,50,60后彎角后彎角n=10300r/minv=410m/s折葉式折葉式v=26m/s小于小于50Pas，折葉和后彎折葉和后彎葉小于葉小于10Pas平直葉、平直葉、后彎葉為后彎葉為徑向流型。徑向流型。在有擋板在有擋板時以槳葉時以槳葉為界形成為界形成上下兩個上下兩個循環(huán)流。循環(huán)流。折葉的還折葉的還有軸向分有軸向分流，近于流，近于軸流型軸流型最高轉速最高轉速可達可達600r/min圓盤上下圓盤上下

34、液體的混液體的混合不如開合不如開式渦輪式渦輪盤式盤式渦輪渦輪d:l:b=20:5:4d/D=0.20.5(以以0.33居多居多)Bn=4,6,8=45,60=45n=10300r/minv=410m/s折葉式折葉式v=26m/s小于小于50Pas，折葉和折葉和后彎葉后彎葉小于小于10Pas614錨式攪拌器錨式攪拌器 結構簡單。結構簡單。適用于粘度在適用于粘度在100Pas以下的流體攪拌，當流以下的流體攪拌，當流體粘度在體粘度在10100Pas時，可在錨式槳中間加時，可在錨式槳中間加一橫槳葉，即為一橫槳葉，即為框式攪框式攪拌器，拌器，以增加容器中部以增加容器中部的混合。的混合。圖圖17-21 錨

35、式攪拌器錨式攪拌器 62應用應用錨式或框式槳葉的混合效果并不理想，只適用于對混合錨式或框式槳葉的混合效果并不理想，只適用于對混合要求不太高的場合。要求不太高的場合。由于錨式攪拌器在容器壁附近流速比其它攪拌器由于錨式攪拌器在容器壁附近流速比其它攪拌器大，能得到大的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，故常用于傳熱、大，能得到大的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，故常用于傳熱、晶析操作。晶析操作。常用于攪拌高濃度淤漿和沉降性淤漿。常用于攪拌高濃度淤漿和沉降性淤漿。當攪拌粘度大于當攪拌粘度大于100Pas 的流體時，應采用螺帶的流體時，應采用螺帶式或螺桿式。式或螺桿式。63常用尺寸常用尺寸常用運轉條常用運轉條件件常用介質常用介質粘度范圍粘度范

36、圍流動狀態(tài)流動狀態(tài)備注備注d/D=0.90.98b/D=0.1h/D=0.48 1.0n=1100r/minv=15m/s小于小于100Pas不同高度不同高度上的水平上的水平環(huán)向流環(huán)向流為了增大攪為了增大攪拌范圍，可拌范圍，可根據(jù)需要在根據(jù)需要在槳葉上增加槳葉上增加立葉立葉和和橫梁橫梁表表17-8 錨式攪拌器常用參數(shù)錨式攪拌器常用參數(shù)648.2.3.3 攪拌器的選用攪拌器的選用選用時除滿足工藝要求外，還應考慮功耗低、操作選用時除滿足工藝要求外，還應考慮功耗低、操作費用省，以及制造、維護和檢修方便等因素。費用省，以及制造、維護和檢修方便等因素。攪拌器選型一般從三個方面考慮攪拌器選型一般從三個方面

37、考慮攪拌目的攪拌目的 物料粘度物料粘度 攪拌容器容積的大小攪拌容器容積的大小65僅考慮攪拌目的時攪拌器的選型見表僅考慮攪拌目的時攪拌器的選型見表17-9。一、按攪拌目的選型一、按攪拌目的選型常用的攪拌器選用方法：常用的攪拌器選用方法：66攪拌目的攪拌目的擋板條件擋板條件推薦形式推薦形式流動狀態(tài)流動狀態(tài)互溶液體的混合及互溶液體的混合及在其中進行化學反在其中進行化學反應應無擋板無擋板三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、槳式、圓盤渦輪槳式、圓盤渦輪 湍流湍流( (低粘流體低粘流體) )有導流筒有導流筒三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、推進式推進式有或無導流筒有或無導流筒槳式、螺桿式、框式、螺帶式、錨槳式、螺桿式、框式、螺帶式、錨式式層流層流( (高粘流體高粘流體) )固固液相分散及在液相分散及在其中溶解和進行化其中溶解和進行化學反應學反應有或無擋板有或無擋板槳式、六葉折葉