德凱公司開發(fā)的A315葉輪以及國內(nèi)開發(fā)的軸向流葉輪是用于氣液分散系的新型葉輪,工程建筑攪拌器其特點(diǎn)是在葉輪區(qū)的水平投影上葉片的投影所占的比例(例面積率)達(dá)87%(4葉45°斜葉圓盤渦輪為42%)。功率準(zhǔn)數(shù)Np值比直葉圓盤渦輪小得多。但這種葉輪的分散能力不如圓盤渦輪,實(shí)際上這種葉輪常常與圓盤渦輪組合使用。如在多層攪拌器的發(fā)酵罐中,底層仍用分散性能好的圓盤渦輪,上層采用A315葉輪,增加整罐的混合。應(yīng)用結(jié)果表明,該組合具有能耗低,混合好,可提高發(fā)酵指數(shù),取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
新近開發(fā)的新型徑流型弧形葉圓盤渦輪特別適用于各種發(fā)酵罐。一般在氣-液分散的操作中,為分散氣體,傳統(tǒng)的工程建筑攪拌器多采用直葉圓盤渦輪,由于在直葉片的背面附著大量氣穴,使其泵送能力降低。在高氣速下,有時(shí)整個(gè)攪拌器被氣穴所包裹,攪拌近于空轉(zhuǎn),效率很低。根據(jù)氣穴理論揭示的氣-液分散機(jī)理,開發(fā)的新型弧形葉圓盤渦輪攪拌器,克服了上述缺點(diǎn),其弧形的葉片使其背面的漩渦減少,抑制了氣穴的形成,具有良好的氣-液分散混合性能。弧形葉圓盤渦輪攪拌器具有下列優(yōu)點(diǎn)。
① 載氣能力提高,泛點(diǎn)轉(zhuǎn)速低。
② 改善了分散和傳質(zhì)性能,Kla可增大20%~30%。
由于通氣使攪拌功率下降的程度比其他的葉輪小,攪拌器的泵送能力提高。
化工生產(chǎn)過程中,通常用到的攪拌器種類有槳式攪拌器、渦輪式攪拌器、推進(jìn)式攪拌器、錨式攪拌器、框式攪拌器、螺帶式攪拌器等。
各類攪拌器由于其構(gòu)造,性能等差異,使其能夠分別適用于化工生產(chǎn)中各種不同的工況。槳式攪拌器又可分為平直葉和折葉攪拌器兩種。這類攪拌器的結(jié)構(gòu)和加工都比較簡單。為大型低速攪拌器,適用于低、中等粘度物料的混合及促進(jìn)傳熱,可溶固體的混合與溶解等場合。渦輪式攪拌器又可分為開啟渦輪式和圓盤渦輪式兩類,每類又可分為平直葉、折葉、后彎葉三種。渦輪式攪拌器外形結(jié)構(gòu)上與槳式攪拌器類似,只是葉片較多。旋轉(zhuǎn)時(shí)有較高的局部剪切作用,能得到高分散度微團(tuán),適用于氣液混合及液液混合或強(qiáng)烈攪拌的場合。就開啟式和圓盤式相比較而言,其構(gòu)造上差異造成開啟式比圓盤式循環(huán)流量更大,軸向混合效果更好。推進(jìn)式攪拌器也常被稱為旋槳式攪拌器。顧名思義,其葉片形式類似于輪船上的螺旋槳。轉(zhuǎn)速較高,為 100~800r/min。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生較大的軸向循環(huán)流量,宏觀混合效果較好,適用于均相液體混合等攪拌不是非常強(qiáng)烈的以宏觀混合為目的的攪拌場合,常用于低粘度料液 (μ<2000cP)的混合??蚴綌嚢杵鞯臄嚢柰饩壟c釜壁間隙很小,d/D為 0.9~0.98,此特點(diǎn)使得攪拌時(shí)物料不易產(chǎn)生死區(qū)。轉(zhuǎn)速為 1~100r/min,為低速攪拌器,只產(chǎn)生切線流,剪切作用小,無軸向混合,適用于高粘度物料的攪拌。如精細(xì)化工產(chǎn)品涂料油漆、化妝品的生產(chǎn)過程中常用到此類攪拌器。
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