槳軾、推進式和渦輪式攪拌器再攪拌設備中應用廣泛,據統計約占攪拌器總數的75%~80%。
槳式攪拌器:所有攪拌器中結構簡單的一種,通常僅兩個葉片。它采用扁鋼制成,葉片焊接或用螺栓固定在輪轂上,葉片型式可分為平直葉式和斜(折)葉兩種,主要應用場合為液-液體系中用于混合、溫度均一:固-液體系中多用于防止固體沉降。但槳式攪拌器不能用于以保持氣體和以細微化為目的的氣-液分散操作中。
槳式攪拌器主要用于流體的循環,由于在同樣的排量下,斜葉式比平直葉的功耗少,操作費用低,因而斜葉式攪拌器使用較多。槳式也可用于高粘度流體的攪拌,以促進流體的上下交換,代替價格高昂的螺帶式葉輪,尚能獲得良好的效果。槳式葉輪的槳葉直徑對容器內直徑之比一般為0.35~0.5對于高粘度液體為0.65~0.9;轉速一般在20~100r/min之間,介質粘度高可達20Pa.s.
(2)推進式攪拌器(又稱穿用推進器):常用于低粘度流體中。標準推進式為三瓣葉片,其螺距與槳直徑相等。攪拌時,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,形成軸向流動。推進式攪拌器攪拌時流體的湍流程度不高,但循環量大。容器內裝擋板、攪拌軸偏心安裝或攪拌器傾斜時,可防止漩渦形成。推進式肩膀那曲的直徑較小,槳葉直徑對容器內直徑之比一般為0.1~0.3;葉端線速度為7~10m/s。可達15m/s。
推進式攪拌器結果簡單,制造方便,適用于粘度低、流量大的場合,利用較小的攪拌功率通過高速轉動的槳葉能獲得較好的攪拌效果。主要用于液-液體系混合、溫度均一,在低濃度固-液體系中防止淤泥沉降等。推進式攪拌器的循環性能好,剪切作用不大,屬于循環型攪拌器。
渦輪式攪拌器(又稱透平式葉輪):式應用較廣的一種槳葉,能有效的完成幾乎所有的攪拌操作,并能處理粘度范圍很廣的流體。渦輪式攪拌器可分為開式和盤式二類。開式有平直葉、斜葉、彎葉等,盤式有圓盤斜葉、圓盤平直葉、圓盤彎葉等。開式渦輪其葉片數常用的有2葉和4葉,盤式渦輪以6葉常見。為改善流動狀況,盤式渦輪有時把葉片制成凹形和箭形,則成為孤葉盤式渦輪和箭葉盤式渦輪。
渦輪式攪拌器有較大的剪切力,可使流體微團分散很細,適用于低粘度到中等粘度流體的混合、氣-液分散,固-液懸浮,以及促進良好的傳熱、傳質和化學反應。平直葉剪切作用較大,屬剪切型攪拌器。彎葉是指葉片朝著流動的方向彎曲,可降低功率消耗,適用于含有易碎固體顆粒的流動攪拌。
表3列出的槳式、推進式、渦輪式攪拌器適宜的圓周速度
攪拌器型式 | 攪拌介質的粘度/(mPa.s) | 適宜的攪拌器圓周速度/(m/s) | 轉速/(r/min) |
槳式或各種框式 | 1~4000 4000~8000 8000~15000 | 3.0~2.0 2.5~1.5 1.5~1.0 | <800 |
推進式 | 1~2000 | 4.8~16 | <1750 |
渦輪式 | 1~5000 5000~15000 15000~25000 | 7~4.2 4.2~3.4 3.4~2.3 | <600 |
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