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,食品攪拌器其特點(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。
齒形圓盤渦輪式攪拌器
平齒形圓盤渦輪式CY
翻齒形圓盤渦輪式FY
貼齒形圓盤渦輪式TY
圓盤外緣吃不開鋸齒形、高速旋轉(zhuǎn)下剪切性能很高。循環(huán)能力相對弱,分散、粉碎、剝離作用強(qiáng)烈,兩相物性差異大的分散混合很適用,如涂料的分散過程。平齒形為一層水平的鋸齒,翻齒形和貼齒形為上下兩向立式鋸齒,前者為齒和圓盤一體沖成上下翻出,齒粗疏,后者為兩過鋸齒條焊于圓盤外緣,齒細(xì)密。常用介質(zhì)粘度μ<50000cP,常用運(yùn)轉(zhuǎn)速度n=100~1000rpm,v=5~20m/s,常用尺寸DJ/D=0.2~0.5。
折葉槳式攪拌器一般選擇300r/min,根據(jù)不同介質(zhì)的物理學(xué)性質(zhì),槳葉的形狀與攪拌槽內(nèi)壁要一致。其間僅有錨式攪拌器很小間隙,可清除附在槽壁上的粘性反應(yīng)產(chǎn)物或堆積于槽底的固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用于攪拌粘度高達(dá) 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體流動(dòng)。唯攪拌高粘度液體時(shí), 液層中有較大的停滯區(qū)。
旋槳式攪拌器對總體流動(dòng)有利。對于同一類型的攪拌器來說,在功率消耗相同的條件下,大直徑、低轉(zhuǎn)速的攪拌器,功率主要消耗于總體流動(dòng),有利于宏觀混合。小直徑、高轉(zhuǎn)速的攪拌器,功率主要消耗于湍流脈動(dòng),有利于微觀混合。攪拌器的放大是與工藝過程有關(guān)的復(fù)雜問題,至今只能通過逐級經(jīng)驗(yàn)放大,根據(jù)取得的放大判據(jù),外推至工業(yè)規(guī)模。
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