搅拌器流动特性与转速
5第七讲搅拌器流动特性与转速
将搅拌器叶轮视同抽水机
离心水泵示意图
ห้องสมุดไป่ตู้
推进器叶轮流型示意图
涡轮式叶轮流型示意图
5.3 搅拌器流动特性和转速确定 Qd=通过叶轮的流体的平均流速 *叶轮投影面 积= uav πD2/4 =kπND*πD2/4=KND3 即 Qd=NQd ND3 5—42式 NQd ---- 排出流量准数 Qd---------通过叶轮排出的流量 Qi-----未-通过叶轮排出的流量,即被夹带形成 的同伴流 湍流时 QC=Qd+Qi 5—43式 层流时 QC=Qd 与雷诺准数同功率准数的关系类似,通过实验,
与5—42相类似 循环流量 QC=NQcND3 5—44 工程上应用 NC----次数/单位时间, 1/ NC----循环一次所需时间 NC= QC/V= NQcND3/V 5--50 求NC的方法 查图5.13,己知NRe NQd 利用5—45, NQc= NQd{1+0.16[(T/D)2-1]}
Qd可以通过实验确定,方法:跟踪示踪粒子
从叶轮排出的 次数/单位时间, 每排出 示踪粒子一次，视为容器内流体循环一 次 NQd=Qd/ND3,可绘出NRe～NQd, 由 于同伴流的因素,计算时在NQd 基础上乘 以一个大于一的系数,得NQc NQc= NQd{1+0.16[(T/D)2-1]} 5--45
算出NQc QC=NQcND3 NC= QC/V= NQcND3/V, 判别桨叶特性的指标 NP/NQd=1～2 循环型桨叶, NP/NQd>3,剪切型桨叶
液体搅拌知识点总结
液体搅拌知识点总结一、液体搅拌的基本概念液体搅拌是指利用机械搅拌设备对液体进行混合、搅拌、均质等操作的工艺。
液体搅拌可以改善反应速率、提高混合均匀度、加速传质过程等，是化工、制药、食品等生产过程中常见的操作。
液体搅拌的基本目的是实现液体的均匀混合，将各种原料均匀分散在整个搅拌系统中，以满足工艺生产的要求。
在液体搅拌过程中，需要克服各种因素对搅拌效果的影响，包括流体力学特性、搅拌设备选型、操作技巧等。
液体搅拌涉及到多种流体力学原理，包括雷诺数、黏度、湍流等，通过对流体力学特性的分析，可以有效地优化搅拌工艺，提高搅拌效果。
二、液体搅拌的流体力学特性1.雷诺数雷诺数是流体力学中描述湍流和层流之间转变的重要参数。
在液体搅拌过程中，雷诺数的大小直接影响着湍流的发生和搅拌效果。
当雷诺数较小时，流体呈现层流状态，搅拌效果较差；当雷诺数较大时，流体呈现湍流状态，搅拌效果较好。
因此，通过控制搅拌速度、液体密度、粘度等参数，可以有效地控制雷诺数，达到理想的搅拌效果。
2.黏度黏度是流体的物理特性之一，描述了流体的阻力大小。
在液体搅拌过程中，黏度直接影响着流体的搅拌效果。
黏度较大的流体在搅拌过程中会产生较大的阻力，需要更大的搅拌功率才能实现均匀混合。
因此，对于黏度较大的液体，需要选择功率更大的搅拌设备，以满足搅拌的要求。
3.湍流湍流是流体力学中的一种特殊状态，湍流状态下流体呈现出较大的涡旋和不规则的流动特性。
在液体搅拌过程中，通过控制搅拌速度、搅拌器形式等参数，可以促使流体迅速进入湍流状态，以加快混合速度，提高搅拌效果。
三、液体搅拌设备的选型1.搅拌器形式搅拌器是液体搅拌中最关键的设备之一，根据不同的工艺要求和液体特性，可以选择不同形式的搅拌器，包括桨式搅拌器、推进式搅拌器、离心搅拌器等。
不同形式的搅拌器具有不同的搅拌特性，需要根据具体情况进行选择。
2.搅拌速度搅拌速度是影响搅拌效果的重要参数之一，根据不同的液体特性和工艺要求，需要选择合适的搅拌速度以实现理想的搅拌效果。
各种搅拌器介绍
复合叶桨式搅拌器这是一种高效轴向流叶轮，它在主叶片上再增加了一个辅助叶片，该辅叶片有消除主叶片后方发生的流动剥离现象，使搅拌功率减少；同时在叶端能产生交叉的垂直分流，提高了混合效果，适用于中、低粘度的混合、分散、传热。
特别适用于大型罐槽的固液悬浮。
螺旋叶桨式（推进式）搅拌器推进式搅拌机（螺旋浆叶）一般为2叶，也可为3叶或4叶。
推进式搅拌机(器)容积循环速率大，在工作时能很好地使流体在随浆叶旋转的同时进行上下翻腾，即容易使低粘度流体流动处于湍流状态。
但由于其在旋转时，主要对流体作用轴向的推力，对流体所作用的剪力很小，这种搅拌器难以使高粘度流体处于湍流状态，也难以使高粘度流体充分搅拌混合。
推进式搅拌器的转速一般应在60—200r/min范围内，故这种搅拌器一般适用于低粘度流体的混合操作。
曲边斜叶桨式搅拌器本类搅拌器是斜叶桨式的一种变型，浆底旋转面接近容器的椭圆面，浆叶平面与旋转轴垂直面又成倾角45，兼起刮板作用，多为低转速运行，可在过流或层流区操作。
六斜叶开启涡轮式搅拌器四斜叶开启涡轮式搅拌器三斜叶开启涡轮式搅拌器六叶开启涡轮搅拌器六直叶开启涡轮式径流型搅拌器，使用转速范围大，使用粘度范围广，具有高剪切力及湍流扩散能力。
因其没有圆盘，不会阻碍浆叶上下液层混合，在有挡板槽中可以形成较大的对流循环，特别适用于剪切分散操作，同时因其具有良好的循环和剪切能力，也用于一般的固体溶解、反应、传热、乳化、结晶、固体悬浮操作。
六弯叶开启涡轮式具有平直叶涡轮几乎所有的特点，又因其具有特殊的后弯结构，排出性能更好，浆叶也不易磨损，特别适用于固体含量多时固液悬浮的操作，一般配挡板使用；同时也适用于一般的反应、传热、乳化等操作。
异形搅拌器三直叶锥底式SZP本类搅拌器为径流型搅拌器，使用条件同平直叶开启涡轮，适用于锥形容器搅拌的最下层搅拌，可应用于一般的反应、溶解、悬浮、传热、乳化、结晶等操作。
三叶后掠整体式HQ,四叶后掠整体式SQ为径流型搅拌器，配合指型挡板，能得到大流量的上下循环流，且剪切作用好，适合应用于传热、传质、固体溶解、悬浮等。
搅拌设备设计_第四讲_搅拌机合理转速的确定
由表 , 中结果可知 ! 在不同搅拌叶片和搅拌转 速时 !相应混凝土拌和物的宏观均质性差异并不大 ! 而相应硬化混凝土试件的抗压强度的差异则较明 显 ! 表现出不同搅拌叶片和搅拌转速的组合对混凝 土的微观均质性的影响不同 " 通过试验数据的综合 比较 ! 应选用单刮板螺旋形叶片 ! 搅拌转速为 !/
平均值 # ! 标准差 " 和离差系数 $% 来衡量 & # 值越 高 !"(!% 值越小 ! 说明混凝土质量越 好 ’ 反 之 亦 然 & 因此 ! 搅拌机应在保证新拌混凝土质量满足国家标 准要求的前提下高效节能地工作 ! 这是确定搅拌机 合理转速的准则 &
"....转速的定义
常 说 的 搅 拌 机 转 速 )/0123* 是 指 搅 拌 机 的 轴 转 速 "& 由于搅拌轴带动其上安装的搅拌臂和叶片旋 - :& 图 "! ! 自落式搅拌机工作原理示意图 工程机械
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专 题 讲 座
搅拌设备设计 !第四讲 "
流体力学学习资料总结(搅拌)
由于体系黏度很大，搅拌转速低，物料处于层流状态，不可能有明显的局部剪切 作用。体系黏度大，靠单一径向流和轴向流已不能适应混合的需要，此时需要有 较大的面积推动力，随着黏度增大可依次选用：透平、锚式、框式、螺杆、螺带 、特殊型高粘度搅拌器。 聚合后期的高粘度操作： ①变速搅拌装置，以适应不同阶段的搅拌要求
P=f(N, d,ρ,μ, g)
式中P为搅拌功率, W；N为叶轮转速，r/s；D为叶轮直径，m；ρ为液体密度，
kg/m3；μ为液体粘度，Pa· s；g为重力加速度，9.81m/s2。
搅拌功率的因次分析推导：
Np为功率准数，是反应搅拌功率的准数； NRe为搅拌雷诺数，是反映物料流动状况对搅拌功率影响的准数； NFr为弗劳德数，即流体的惯性力与重力之比，是反映重力对搅拌 功率影响的准数。 K为系统的总形状系数，反映系统的几何构型对搅拌功率的影响； p,q为指数，其值与物料流动状况及搅拌器型式和尺寸等因素有关。
qc=qd+qi qc称为循环流（参与循环流动的所有液体的体积流量 ）；qi称为同伴流（或称为诱导流）
层流时，qc=qd
湍流时，qc＞qd Nqc= qc/ND³ Nqc—循环流量数 影响Nqd和Nqc的主要因素是雷诺数和桨叶特性 用循环次数Nc或循环时间tc表征搅拌器循环特性
Nc= qc/V= NqcND³ /V
（1）层流区：搅拌时釜内物料不会发生打旋现象，则重力对搅拌功率的 影响可忽略，此时q=0，此时φ=Np；此时直线斜率近似-1，p=-1代入得：
3 K 为与搅拌器结构型式有关常数） 则P = ������������N3D5 或 P = ������1������N2D（ 1
磁力搅拌器参数及要求
磁力搅拌器参数及要求
磁力搅拌器是一种利用磁力场实现无接触搅拌的设备。
它由搅拌器主体、磁力源和控制系统组成。
磁力搅拌器主要应用于化学、生物制药等领域，其性能指标和技术要求对设备的稳定性、耐腐蚀性、温度控制等方面有着较高的要求。
1.功率：磁力搅拌器的功率通常从几十瓦到几千瓦不等，需要根据具体应用情况选择合适的功率。
2.转速范围：磁力搅拌器的转速范围通常在50-2000转/分钟之间，具体要求根据反应物性质和反应条件来确定。
3.磁力：磁力搅拌器的磁力强度通常从几百高斯到几千高斯不等，磁力强度越大，搅拌的能力越强。
4.搅拌容量：磁力搅拌器的搅拌容量通常从几毫升到几升不等，需要根据具体应用情况选择合适的容量。
5.温度控制：磁力搅拌器通常需要具备温度控制功能，能够根据反应需要控制搅拌液体的温度。
6.耐腐蚀性：由于化学反应涉及到各种酸碱、有机试剂，磁力搅拌器需要具备较好的耐腐蚀性。
7.稳定性：磁力搅拌器需要具备较高的稳定性，即能够在长时间工作过程中保持稳定的转速和磁力。
8.控制方式：磁力搅拌器可以通过电子控制系统进行转速和温度的调节，具备数字化显示和控制功能。
9.安全保护：磁力搅拌器需要具备过载保护、短路保护和过热保护等安全功能，以确保设备和操作人员的安全。
10.附件配备：磁力搅拌器通常需要配备磁力子和搅拌棒等附件，以提高搅拌效果和易于清洗。
总之，磁力搅拌器在选择时需要根据具体应用情况考虑功率、转速范围、磁力、搅拌容量、温度控制、耐腐蚀性、稳定性、控制方式、安全保护和附件配备等参数和要求。
通过科学的选择和合理的配置，可以满足不同领域的搅拌需求，并提高实验效率和质量。
搅拌器的工作原理
搅拌器的工作原理搅拌器是一种常见的机械设备，广泛应用于化工、食品、制药、冶金等行业。
它主要通过旋转搅拌叶片来实现物料的混合、搅拌、均质等工艺操作。
下面将为您详细介绍搅拌器的工作原理。
一、搅拌器的结构组成搅拌器通常由电机、减速器、主轴、搅拌叶片和搅拌筒体等组成。
其中，电机提供动力，通过减速器将电机的高速旋转转换为搅拌器所需的合适转速。
主轴将动力传递给搅拌叶片，搅拌叶片则负责将物料进行搅拌、混合。
二、搅拌器的工作原理当电机启动时，电机的旋转动力通过减速器传递给主轴。
主轴带动搅拌叶片旋转，搅拌叶片在搅拌筒体中产生强大的离心力和剪切力。
这些力的作用下，物料被迅速分散、剪切、碰撞和混合。
搅拌叶片的形状和排列方式会影响搅拌效果，常见的搅拌叶片形状有桨叶、螺旋叶、锚叶等。
三、搅拌器的工作原理解析1. 离心力作用：搅拌器旋转时，搅拌叶片产生的离心力使物料受到向外的推力，使物料分散开来，增加了物料间的接触面积，促进了混合效果。
2. 剪切力作用：搅拌叶片的高速旋转产生的剪切力使物料受到剪切，使固体颗粒被切割成较小的颗粒，液体被剪切成更小的液滴，从而实现物料的均质化。
3. 碰撞作用：搅拌叶片旋转时，物料之间发生碰撞，使物料颗粒之间的距离变短，增加了相互作用的机会，有利于混合反应的进行。
4. 混合效应：搅拌器通过不断的搅拌运动，使物料在搅拌筒体中不断地流动、碰撞、混合，从而实现物料的均匀混合。
四、搅拌器的应用场景搅拌器广泛应用于各个行业，例如：1. 化工行业：用于化工反应器中的混合、搅拌、均质等工艺操作，促进反应的进行。
2. 食品行业：用于食品加工过程中的混合、搅拌、烘焙等工艺操作，确保食品的质量和口感。
3. 制药行业：用于制药过程中的混合、搅拌、溶解等工艺操作，提高药物的均匀性和稳定性。
4. 冶金行业：用于冶金过程中的熔炼、浸出等工艺操作，提高冶金反应的效率和产量。
总结：搅拌器是一种通过旋转搅拌叶片来实现物料混合、搅拌、均质等工艺操作的机械设备。
搅拌知识
搅拌知识一搅拌的基本流型搅拌设备内的流型取决于搅拌方式，搅拌器、釜、挡板等的几何特征，流体性质以及转速等因素。
在一般情况下，搅拌轴安装在釜中心时，搅拌将产生三种基本流型：1 切向流2 轴向流（图中b, c）3 径向流（图中a, d, e, f）。
上述三种基本流型，通常可能同时存在。
其中，轴向流与径向流对混合起主要作用，而切向流应加以抑制，可通过加人挡板削弱切向流，以增强轴向流与径向流。
不同的桨型和桨径对流型有重要的影响，如下图所示。
图中b，c为轴向流，但是采用大直径的PBT桨叶或者流体粘度增大会使流型转变成径向流。
另外，采用多层PBT桨也会使各桨叶产生单独的径向流。
在无挡板的搅拌容器中，搅拌器偏心安装可以获得较好的搅拌效果。
而在大型油釜中，若采用搅拌器侧面插入安装方式，通常可获得较好的釜内整体循环。
该场合若采用侧面射流混合方式，也可得到相似的混合效果，如下图所示。
不同介质粘度的搅拌粘度系指流体对流动的阻抗能力，其定义为：液体以1cm/s的速度流动时，在每1cm2平面上所需剪应力的大小，称为动力粘度，以Pa×s为单位。
粘度是流体的一种属性。
流体在管路中流动时，有层流、过渡流、湍流三种状态，搅拌设备中同样也存在这三种流动状态，而决定这些状态的主要参数之一就是流体的粘度。
在搅拌过程中，一般认为粘度小于5Pa×s的为低粘度流体，例如：水、蓖麻油、饴糖、果酱、蜂蜜、润滑油重油、低粘乳液等；5~50Pa×s的为中粘度流体，例如：油墨、牙膏等；50~500Pa×s的为高粘度流体，例如口香糖、增塑溶胶、固体燃料等；大于500Pa×s的为特高粘流体例如：橡胶混合物、塑料熔体、有机硅等。
对于低粘度介质，用小直径的高转速的搅拌器就能带动周围的流体循环，并至远处。
而高粘度介质的流体则不然，需直接用搅拌器来推动。
适用于低粘和中粘流体的叶轮有桨式、开启涡轮式、推进式、长薄叶螺旋桨式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框桨式、三叶后弯式、MIG式等。
搅拌知识
1.三叶推进式搅拌这是一种典型的轴流型搅拌器，因其在旋转时，将主要从轴的方向输出流体。
推进式搅拌器容积循环速率大，在工作时能很好地使流体在随桨叶旋转的同时进行上下翻腾，即容易使低粘度流体处于湍流状态。
但由于其在旋转时，主要对流体作用轴向的推力，对流体所作用的剪切力很小，这种搅拌器难以使高粘度流体处于湍流状态，也难以使高粘度流体充分搅拌混合。
推进式搅拌器的转速一般应在100~500r/min范围内，故这种搅拌器一般适用于低粘度流体的混合操作。
2.开启涡轮式搅拌器后弯叶直叶折叶开启涡轮式搅拌器基本上是一种径流型搅拌器，虽然折叶开启涡轮时搅拌器也能在一定程度上使输出的流体沿轴向流动，这种搅拌器在工作时，转速可高达300r/min，其桨叶边缘能对流体作用很强的剪切力。
折叶式叶轮所产生的剪切力虽稍小一些，但其能使流体产生轴向流动分量，改善了搅拌槽内的流体流动状态。
而弯叶式叶轮也将使对流体作用的剪切力稍有减小，但能有助于降低搅拌所需要的轴功率。
这种搅拌器应在湍流区操作，这样搅拌效果才较好。
因此，同推进式搅拌器相似，开启式涡轮也是一种高速型搅拌器。
由于在没有挡板的情况下，它主要使流体形成径向流，流体的流动状态不利于混合，故如采用这种搅拌器时，一般应在搅拌槽内安装挡板，且满足全挡板条件。
3.圆盘涡轮式搅拌器常用圆盘涡轮式搅拌器齿形圆盘涡轮式搅拌器异形叶圆盘涡轮式搅拌器圆形涡轮式搅拌器用于气液相搅拌效果最好，因其圆盘部分可阻挡气体直接上升，延长气体在液相中的停留时间。
同时，该搅拌器具有较高的容积循环速率和剪切率，从而有利于气泡的粉碎。
另外，在同样的雷诺数条件下，圆盘涡轮式搅拌器将比其它形式的搅拌器消耗更多的功率。
因此，仅在气液相条件下可使用该搅拌器，以使得搅拌功率不至于太大。
4.桨式搅拌器平直叶桨式搅拌折直叶桨式搅拌桨叶总数是2.桨式搅拌器是一种径流式搅拌器，但折叶桨式叶轮也会对流体的轴向流动有一定的效果。
这种搅拌器的转速一般不高，最高一般也仅为100r/min,即这属于一种慢速型搅拌器。
高速搅拌机参数
高速搅拌机参数高速搅拌机是一种常见的工业设备，广泛应用于化工、制药、食品等领域。
它的主要作用是将不同的物料混合均匀，以达到生产工艺的要求。
在使用高速搅拌机时，我们需要了解一些关键参数，以确保设备的正常运行和产品质量的稳定性。
一、功率参数高速搅拌机的功率是指设备所需的电力或机械能，通常以千瓦（kW）为单位。
功率的大小直接影响到设备的混合效率和生产效率。
一般来说，功率越大，设备的混合效率越高，但同时也会增加设备的成本和能耗。
二、转速参数高速搅拌机的转速是指设备旋转的速度，通常以每分钟转数（rpm）为单位。
转速的大小直接影响到设备的混合效率和产品的质量。
一般来说，转速越高，设备的混合效率越高，但同时也会增加设备的噪音和振动。
三、容积参数高速搅拌机的容积是指设备内部的混合容积，通常以升（L）为单位。
容积的大小直接影响到设备的生产能力和生产效率。
一般来说，容积越大，设备的生产能力越高，但同时也会增加设备的体积和重量。
四、材质参数高速搅拌机的材质是指设备的主要构成材料，通常包括不锈钢、碳钢、铝合金等。
材质的选择直接影响到设备的耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性。
一般来说，不锈钢是最常用的材质，因为它具有良好的耐腐蚀性和耐高温性。
五、控制参数高速搅拌机的控制参数是指设备的控制方式，通常包括手动控制和自动控制两种。
手动控制需要人工操作，适用于小型设备和简单的生产工艺；自动控制可以实现设备的自动化生产，适用于大型设备和复杂的生产工艺。
综上所述，高速搅拌机的参数包括功率、转速、容积、材质和控制方式等。
在选择设备时，我们需要根据生产工艺的要求和实际情况综合考虑这些参数，以确保设备的正常运行和产品质量的稳定性。
搅拌器的工作原理
搅拌器的工作原理引言概述：搅拌器是工业生产中常见的一种设备，用于混合、搅拌、均匀分散各种物料。
其工作原理是通过搅拌器内部的叶片或者搅拌棒等部件的旋转，将物料进行混合和搅拌，从而实现均匀混合的效果。
下面将详细介绍搅拌器的工作原理。
一、旋转叶片或者搅拌棒1.1 搅拌器内部通常装有叶片或者搅拌棒，这些部件通过机电带动旋转。
1.2 旋转的叶片或者搅拌棒会将物料从底部向上推动，同时将上部的物料向下拉拽，实现物料的混合和搅拌。
1.3 叶片或者搅拌棒的设计和排布方式会影响搅拌的效果，普通采用对称或者不对称的布局，以达到更好的混合效果。
二、流体动力学效应2.1 当搅拌器旋转时，会形成流体动力学效应，即物料受到离心力和剪切力的作用。
2.2 离心力会使物料向外挪移，形成旋转流，而剪切力则会使物料产生相对运动，从而增加混合效果。
2.3 流体动力学效应的强度取决于搅拌器的旋转速度、形状和搅拌器与容器之间的距离等因素。
三、温度控制3.1 在搅拌过程中，由于磨擦和剪切作用，物料会产生热量。
3.2 搅拌器通常会配备冷却系统或者加热系统，以控制搅拌过程中的温度。
3.3 温度控制不仅可以避免物料因过热而发生变化，还可以提高混合效果和加工效率。
四、搅拌器的选择与设计4.1 不同类型的物料需要不同类型的搅拌器，因此在选择搅拌器时需要考虑物料的性质和混合要求。
4.2 搅拌器的设计也需要考虑搅拌器的尺寸、形状、叶片或者搅拌棒的布局等因素，以确保达到理想的混合效果。
4.3 此外，还需要考虑搅拌器的耐磨性、耐腐蚀性和清洁性等特性，以确保设备的可靠性和稳定性。
五、应用领域5.1 搅拌器广泛应用于化工、食品、医药、冶金等行业，用于混合、搅拌、溶解、均质等工艺。
5.2 在化工行业中，搅拌器常用于制备化工产品、搅拌反应器中的反应物料等。
5.3 在食品格业中，搅拌器常用于制备食品原料、糖浆、酱料等，以确保产品的质量和口感。
结论：搅拌器作为一种重要的工业设备，在生产过程中起到了至关重要的作用。
四叶旋桨式搅拌器主要参数
四叶旋桨式搅拌器主要参数1. 引言四叶旋桨式搅拌器是一种常用于液体混合和悬浮物搅拌的设备。
它通过旋转四个叶片，产生强烈的湍流和剪切力，从而实现有效的混合和搅拌效果。
本文将详细介绍四叶旋桨式搅拌器的主要参数，包括功率、转速、直径、材料等。
2. 主要参数2.1 功率四叶旋桨式搅拌器的功率是指其驱动系统所需的能量大小。
通常以千瓦（kW）为单位进行表示。
功率大小直接影响到搅拌器的工作效率和混合效果。
一般来说，功率越大，搅拌器能够处理的液体粘度越高，混合效果越好。
2.2 转速转速是指四叶旋桨在单位时间内旋转的圈数。
通常以每分钟转数（rpm）为单位进行表示。
转速的选择需要考虑到被搅拌物料的性质和工艺要求。
较低的转速可以提供更大的剪切力和湍流，适用于粘度较高的物料；而较高的转速则可以提供更好的均匀混合效果，适用于粘度较低的物料。
2.3 直径直径是指四叶旋桨的叶片长度。
通常以毫米（mm）为单位进行表示。
直径的选择需要考虑到被搅拌物料的容器尺寸和混合要求。
较大直径的搅拌器可以提供更大的搅拌区域和更强的搅拌效果，适用于大型容器或需要快速混合的工艺；而较小直径的搅拌器则可以提供更精细和均匀的混合效果，适用于小容器或需要细致控制混合过程的工艺。
2.4 材料四叶旋桨式搅拌器通常由不锈钢等耐腐蚀材料制成。
材料选择需要考虑到被搅拌物料的化学性质和温度要求。
耐腐蚀材料能够有效地防止与物料接触时发生化学反应，并延长设备使用寿命。
3. 参数选择与优化3.1 参数选择在选择四叶旋桨式搅拌器的主要参数时，需要综合考虑以下因素： - 被搅拌物料的性质：包括粘度、密度、流动性等。
- 混合要求：包括均匀度、混合时间等。
- 容器尺寸：包括直径和高度。
根据以上因素，可以通过实验或模拟计算来确定最佳的功率、转速和直径。
3.2 参数优化为了提高四叶旋桨式搅拌器的混合效果和能耗效率，可以采取以下措施进行参数优化： - 使用可调节功率的驱动系统，根据实际需要灵活调整搅拌器的功率。
搅拌器的工作原理
搅拌器的工作原理搅拌器是一种常见的机械设备，广泛应用于化工、食品、制药、冶金、环保等领域。
它的工作原理是通过旋转搅拌器内的叶片，将物料进行混合、均匀和分散。
搅拌器的工作原理主要包括以下几个方面：1. 动力传递：搅拌器通常由电机驱动，通过传动装置将电机的旋转运动转化为搅拌器内叶片的旋转运动。
传动装置可以是皮带传动、链条传动、齿轮传动等。
2. 叶片设计：搅拌器的叶片设计是关键因素之一。
叶片的形状和布置方式会影响搅拌效果。
常见的叶片形状有锚形叶片、桨叶片、螺旋叶片等。
叶片的布置方式可以是单层叶片、双层叶片、多层叶片等。
3. 物料运动：搅拌器内的叶片通过旋转运动，使物料发生剪切、拉伸、挤压等运动，从而实现物料的混合和分散。
叶片的旋转方向和速度也会影响物料的运动状态和混合效果。
4. 搅拌介质：搅拌器通常需要加入搅拌介质来提高搅拌效果。
搅拌介质可以是液体、气体或固体颗粒。
在搅拌过程中，搅拌介质能够增加物料之间的接触面积，促进混合和分散。
5. 搅拌器类型：根据不同的工艺需求，搅拌器可以分为不同类型，如搅拌桶、搅拌罐、搅拌槽、搅拌缸等。
不同类型的搅拌器在结构和工作原理上略有不同，但基本原理都是通过叶片的旋转运动来实现物料的混合和分散。
6. 搅拌效果评估：搅拌效果的评估通常通过物料的均匀度、混合度、分散度等指标来衡量。
可以通过取样分析、颜色测定、物料流变性质测试等方法来评估搅拌效果的好坏。
总结起来，搅拌器的工作原理是通过电机驱动传动装置，使搅拌器内的叶片旋转，从而实现物料的混合、均匀和分散。
叶片的设计、物料运动、搅拌介质、搅拌器类型以及搅拌效果评估都是影响搅拌器工作效果的重要因素。
不同工艺需求下，可以选择适合的搅拌器类型和优化设计，以达到最佳的搅拌效果。
搅拌聚合釜内流体的流动与混合
7至10级搅拌为要求很高的聚合釜等反应器所需要的搅拌程度。 10级搅拌可将密度差别小于1.0，粘度差别小于10万倍的液体混合 均匀。可使沉降速度小于1.8m/min的固体(含固量<2%)保持悬浮。 液体粘度较小时，液面产生大浪涛。
二、 搅拌器的选用 1. 基本要求 2. 一般考虑方法 3. 搅拌器类别选择的基本原则
⑴均相液体的混合
⑵非均相液体的混合——分散操作
⑶固体悬浮
⑷气体吸收及气液相反应
⑸高粘体系
5
第四节 搅拌功率的计算
• 计算搅拌器功率的目的
⑴ 搅拌功率是衡量搅拌强度的主要物理量
⑵ 搅拌功率是搅拌器机械设计的基本数据
⑶ 根据搅拌功率选用电机
• 搅拌器功率的组成
⑴ 搅拌器推动液体流动所需的能量——轴功率
⑵ 搅拌轴封所消耗的能量
填料密封时，为轴功率的10～15%
端面密封时，为轴功率的2%
⑶ 机械传动所消耗的能量（摩擦损失）
传动效率：0.8～0.95
6
一、 搅拌过程的因次分析和搅拌功率
因次分析(P153) 变量：搅拌器转速N、搅拌器桨叶直径D、液体密度、液体粘度、
方法
17
四、非牛顿流体的搅拌功率
宾汉流体（较少,如牙膏） 幂律流体或假塑性流体(Kn)→粘度可变 问题：难于确定釜内流体的粘度和计算搅拌功率 解决：Metzner表观粘度法→表观粘度a代替粘度 对象：非牛顿流体的搅拌功率的研究绝大多数是以层流为研究对象
第五章 聚合釜内的搅拌和流动
第五章搅拌聚合釜内流体的流动与混合第一节概述搅拌器的主要用途：混合：使两种或多种互溶或不互溶液体技工艺要求混合均匀，如溶液、悬浮液、乳液等的配制。
搅拌：使物料强烈地流动，以提高传热、传质速率悬浮：使小固体颗粒在液体中均匀悬浮、防止沉降等。
以达到加速溶解、强化浸取、促进液固相反应、防止沉降的目的分散：则使气体、液体在流体中充分分散成细小的气泡或液滴，增加接触面，促进传质或化学反应，并满足聚合物对粒度的要求。
搅拌反应器应具有的要求：(1)推动液体流动，混匀物料。
(2)产生剪切力，分散物料，并使之悬浮。
(3)增加流体的湍动，以提高传热速率。
(4)在高粘体系，可以更新表面，促使低分子物蒸出。
(5)加速物料的分散和合并，增大物质的传递速率。
第二节搅拌釜内流体的流动状况流体的流动状况，简称流况，可以定义为“在整个搅拌容器中流体速度向量的方向”。
在搅拌釜中流体的流况可以分为两个层次：宏观状况与微观状况，它们对搅拌效果起着不同的作用。
一、循环流动与剪切流动宏观状况流动也称为宏观流动，而微观状况流动则称为微观流动。
宏观流动是指流体以大尺寸(凝集流体、气泡、液滴)在大范围(整个釜内空间)流动状况，所以也称循环流动。
循环流动存在三种典型的流况，径向流动、轴向流动、切线流动径向流：液体轴向流入，径向流出；特点：搅拌器叶片与旋转平面夹角等于90°液体轴向流入，轴向流出特点：搅拌器叶片与旋转平面夹角小于90°切线流动：物料粘度较低而搅拌器旋转速度较高时，液体围绕搅拌轴作旋转运动。
发生旋转运动的区域称为“圆柱状回转区”为消除圆柱状回转区，通常在釜内设置挡板。
微观流动是指流体以小尺寸(小气泡、液滴分散成更小的液滴)在小范围(气泡、液滴大小的空间)中的湍动状况。
微观流动是由于搅拌桨的剪切作用而引起的局部混合作用，它促使气泡、液滴的细微化最后由于分子扩散达到微观混合。
微观流动的作用促使局部混合及异相表面更新，对促进传热、传质、分散微粒也有利。
常用搅拌器类型及适用范围
常用搅拌器类型及适用范围搅拌器是反应釜的关键部件之一，根据釜内不同介质的物理学性质、容量、搅拌目的等选择相应的搅拌器，对促进化学反应速度、提高生产效率能起到很大的作用。
掌握搅拌器的分类及适用场合有助于选择合适的搅拌器，达到更好的反应效果。
一、反应釜搅拌器工作原理反应釜搅拌器主要的组成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施加给液体，并促使液体运动。
搅拌器旋转时把机械能传递给流体，在搅拌器附近形成高湍动的充分混合区，并产生一股高速射流推动液体在搅拌容器内循环流动。
二、反应釜搅拌器的分类及适用场合1高、中Re区域/轴向流搅拌器1.1.推进式搅拌器●特点：排出液体的能力强，叶片曲率变化大，剪切力很弱；●适用范围：它主要用于液-液体系的混合、使温度均一化、在低浓度固-液体系中防止淤浆沉降等。
不适用于要求较高剪切力的各种分散和反应等操作。
1.2.三窄叶旋桨●特点：搅拌器前端为曲率叶形，剪切力小，轴向流强，循环量大，能耗低;●适用范围：适合中低黏度流体的混合、传热、循环、粒子悬浮、溶解等，可在大型搅拌槽中使用，中低运行转速。
1.3. 四宽叶旋桨/三宽叶旋桨●特点：其剪切速率适应多种粘度范围，螺旋型的桨叶曲面，使搅拌器有较好的轴向流动，大面积的叶片也能与盘式涡轮中的圆盘一样，阻止气体从叶轮穿过，延长气液接触时间；●适用范围：可适用于气-液体系的搅拌，同时适用于较高粘度混合、传热、溶解、反应、固体颗粒悬浮等操作。
1.4. 二叶弧桨●特点：二叶弧桨为强轴流型，其剪切速率适应多种粘度范围，叶端到桨叶根部均为弧形曲面，剪切力小，轴向循环强，叶端截面小，根部截面大，整个搅拌器区域排量均衡，使搅拌器有非常好的轴向流动；●适用范围：适用于中低粘度液-液混合、传热、溶解、反应、固体颗粒悬浮等操作。
在湿法冶金上有比较广泛的应用。
1.5. 四叶弧桨●特点：四叶弧桨为强轴流型，其剪切速率适应多种粘度范围，叶端到桨叶根部均为弧形曲面，剪切力小，轴向循环强，叶端截面小，根部截面大，整个搅拌器区域排量均衡，使搅拌器有非常好的轴向流动；●适用范围：适用于中低粘度液-液混合、传热、溶解、反应、固体颗粒悬浮等操作。
搅拌装置、搅拌器的给种类型和特点
搅拌装置、搅拌器的给种类型和特点各类搅拌器简介搅拌器定义: 使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。
搅拌器的类型、尺寸及转速，对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。
一般说来，涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利，而旋桨式搅拌器对总体流动有利。
对于同一类型的搅拌器来说，在功率消耗相同的条件下，大直径、低转速的搅拌器，功率主要消耗于总体流动，有利于宏观混合。
小直径、高转速的搅拌器，功率主要消耗于湍流脉动，有利于微观混合。
搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题，至今只能通过逐级经验放大，根据取得的放大判据，外推至工业规模。
搅拌器可分为:一、两叶桨式搅拌器二、三叶桨式搅拌器三、螺旋式搅拌器四、框式搅拌器五、开启涡轮式搅拌器六、圆盘涡轮式搅拌器七、螺杆螺带搅拌器八、特殊用途搅拌器九、搪瓷搅拌器十、防腐搅拌器1. 两叶桨式搅拌器的特点:两叶桨式搅拌器又分为:1)平叶桨式搅拌器2)对开平叶桨式搅拌器3)斜叶桨式搅拌器4)对开斜叶浆式搅拌器5)变截面折叶桨式搅拌器6)变截面双折叶桨式搅拌器7)变截面复合折叶桨式搅拌器此类搅拌器特点为:一般在层流状态下工作，适用于低粘度匀质、调和、均相、溶解、结晶或高娘度的大直径多层低速搅拌。
2.三叶桨式搅拌器三叶桨式搅拌器又分为:1)三直叶桨式搅拌器2)三斜叶桨式搅拌器3)三叶后弯式搅拌器4)三叶布尔玛金式搅拌器5)三叶后掠式搅拌器6)三叶螺旋式搅拌器此类搅拌器特点为:轴流型有一定的轴向循环能力，低速时径向分流和径向分流高速时有一定的分散能力。
适用于溶解、混合、分散传热操作。
3.螺旋式搅拌器此类搅拌器可以分为:1)变截面螺旋式搅拌器2)三叶推进式搅拌器3)三后叶螺旋式搅拌器4)四后叶螺旋式搅拌器5)四叶螺旋式搅拌器6)锯齿螺旋式搅拌器此类搅拌器特点是:此类搅拌器是一种应用范围广泛的轴流型高性能搅拌器，其排除性能好，剪切力低。
低速时呈对流循环状态，高速时呈湍流分散状态，较大的叶倾角和叶片扭曲度能使搅拌器在过渡流甚至湍流时也能达到较高的流动场，其排液能力比传统的推进式搅拌器提高30%。
电动恒速搅拌器的特点
电动恒速搅拌器的特点电动恒速搅拌器作为一种常见的实验室仪器，广泛应用于化学、生物、药学等领域，用于实验室中的样品溶解、混合等操作。
它具有许多优点，下面我们就来详细了解一下电动恒速搅拌器的特点。
1. 恒定转速最显著的特点是恒定转速。
我们可以根据需要选择恒定转速，保证样品混合均匀。
而且搅拌器的转速是恒定的，不会受到外部因素的影响，这样可以保证实验的结果更加准确。
2. 可调节的转速电动恒速搅拌器可以根据我们的需要来调节转速，这种功能非常灵活。
我们可以将其应用于多种实验领域，因为每个领域的实验条件都不同。
所以在实验室中，调整电动恒速搅拌器的转速是非常重要的。
3. 稳定性强电动恒速搅拌器具有极高的稳定性，可以长时间连续工作而不会出现过热现象。
这使得它成为实验室常用设备，对于需要持续混合的样品，它的作用非常明显。
4. 搅拌效果好由于电动恒速搅拌器具有恒定转速和可调节转速的特点，使得它的搅拌效果非常好。
我们可以通过调整转速和搅拌器的形状，来实现不同样品的混合效果。
这一点非常重要，可以确保实验数据的准确性和可靠性。
5. 操作简单另一个重要的特点是它的操作非常简单。
我们只需要简单的操作几个按钮就可以完成大部分操作。
因此，它非常适合在实验室中使用，即使是在缺乏技术实验人员的情况下，也可以轻松完成各种实验。
6. 高品质设计电动恒速搅拌器是经过精心设计的高品质设备。
它的结构紧凑，易于清洁和维护。
通常采用不锈钢或特制塑料作为制造材料，使其具有较长的使用寿命。
7. 安全性高电动恒速搅拌器的安全性非常高。
它通常配有多种安全开关和保护装置，可以防止机器出现故障或意外。
这种特点极大的保证了实验室人员的安全。
总的来说，电动恒速搅拌器的特点是多种多样的。
它们为实验室操作提供了极大的方便和可靠性。
随着科学技术的不断进步和发展，电动恒速搅拌器的特点和性能还将继续发展和改进。
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将搅拌器叶轮视同抽水机
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
离心水泵示意图
推进器叶轮流型示意图
涡轮式叶轮流型示意图
5.3 搅拌器流动特性和转速确定 Qd=通过叶轮的流体的平均流速 *叶轮投影面积 = uav πD2/4 =kπND*πD2/4=KND3 即 Qd=NQd ND3 5—42式 NQd ---- 排出流量准数 Qd---------通过叶轮排出的流量 Qi-----未-通过叶轮排出的流量,即被夹带形成的同伴流 湍流时 QC=Qd+Qi 5—43式 层流时 QC=Qd 与雷诺准数同功率准数的关系类似 ,通过实验 ,得图5.13,排出 流量准数NQd在NRe达充分湍流条件下,每一对应的D/T为一常数 图5.4也如此
算出NQc QC=NQcND3 NC= QC/V= NQcND3/V, 判别桨叶特性的指标 NP/NQd=1～2 循环型桨叶, NP/NQd>3,剪切型桨叶
Qd可以通过实验确定,方法:跟踪示踪粒子
从叶轮排出的 次数/单位时间, 每排出 示踪粒子一次，视为容器内流体循环一 次 NQd=Qd/ND3,可绘出NRe～NQd, 由 于同伴流的因素 , 计算时在 NQd 基础上乘 以一个大于一的系数,得NQc NQc= NQd{1+0.16[(T/D)2-1]} 5--45
与5—42相类似 循环流量 QC=NQcND3 5—44 工程上应用 NC----次数/单位时间, 1/ NC----循环一次所需时间 NC= QC/V= NQcND3/V 5--50 求NC的方法 查图5.13,己知NRe NQd 利用5—45, NQc= NQd{1+0.16[(T/D)2-1]}