攪拌器是使液體,氣體介質(zhì)強(qiáng)迫對(duì)流并均勻混合的器件。攪拌器的類型、尺寸及轉(zhuǎn)速,對(duì)攪拌功率在總體流動(dòng)和湍流脈動(dòng)之間的分配都有影響。一般來(lái)說(shuō),渦輪式攪拌器的功率分配對(duì)湍流脈動(dòng)有利,而旋槳式攪拌器對(duì)總體流動(dòng)有利。對(duì)于同一類型的攪拌器來(lái)說(shuō),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工程有關(guān)的復(fù)雜問(wèn)題,至今只能通過(guò)逐級(jí)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。
從攪拌器功率的概念出發(fā),影響攪拌功率的主要因素如下:
① 攪拌器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù),如攪拌器的型式、槳葉直徑和寬度、槳葉的傾角、槳葉數(shù)量、攪拌器的轉(zhuǎn)速等。
② 攪拌槽的結(jié)構(gòu)參數(shù),如攪拌槽內(nèi)徑和高度、有無(wú)擋板或?qū)Я魍病醢宓膶挾群蛿?shù)量、導(dǎo)流筒直徑等。
③ 攪拌介質(zhì)的物性,如各介質(zhì)的密度、液相介質(zhì)黏度、固體顆粒大小、氣體介質(zhì)通氣率等。
由以上分析可見(jiàn),影響攪拌功率的因素是很復(fù)雜的,一般難以直接通過(guò)理論分析方法來(lái)得到攪拌功率的計(jì)算方程。因此,攪拌器廠家借助于實(shí)驗(yàn)方法,再結(jié)合理論分析,是求得攪拌功率計(jì)算公式的惟一途徑。
不同介質(zhì)粘度的攪拌粘度系指流體對(duì)流動(dòng)的阻抗能力,其定義為:液體以1cm/s的速度流動(dòng)時(shí),在每1cm2平面上所需剪應(yīng)力的大小,稱為動(dòng)力粘度,以Pa?s為單位,粘度是流體的一種屬性。流體在管路中流動(dòng)時(shí),有層流、過(guò)度流三種狀態(tài),攪拌設(shè)備中通樣也存在這三種流動(dòng)狀態(tài),而決定這些狀態(tài)的主要參數(shù)之一是流體的粘度。在攪拌過(guò)程中,一般認(rèn)為粘度小于5Pa?s的為低粘度流體,例如:水、蓖麻油、飴糖、果醬、蜂蜜、潤(rùn)滑油重油、低粘乳液、增塑溶膠、固體燃料等;大于500Pa?s的為特高粘流體例如:橡膠混合物、塑料熔體、有機(jī)硅等。對(duì)于低粘度介質(zhì),用小直徑的高轉(zhuǎn)速的攪拌器 能帶動(dòng)周圍的流體循環(huán),并至遠(yuǎn)處。而高粘度介質(zhì)的流體則不然,需直接用攪拌器來(lái)推動(dòng)。