為區(qū)分葉輪排演的流向特點(diǎn)，根據(jù)主要排液方向?qū)⒌湫腿~輪分成徑流型和軸流型兩種。平葉的槳式、渦輪式是徑流型，螺旋面葉片的螺桿式、推進(jìn)式是軸流型。折葉槳?jiǎng)t居于兩者之間，一般認(rèn)為它更接近于軸流型。不過(guò)這種分法是近似的，是以主要流向來(lái)分的。

攪拌雷諾數(shù)是攪拌罐內(nèi)液體流動(dòng)狀態(tài)的一種量度。圖2—2形象地表示了八平直葉渦輪和螺帶式葉輪在不同雷諾數(shù)下，攪拌罐內(nèi)的液體的流動(dòng)狀態(tài)。

對(duì)于渦輪式葉輪，若葉輪轉(zhuǎn)速很低，在Re不大于10的區(qū)域，僅葉輪周圍韻液體隨葉輪旋轉(zhuǎn)，而遠(yuǎn)離葉輪的液體是停滯的，如圖中-A1所示，因而混合效果很差，混合時(shí)間也非常長(zhǎng)，見虛線(1)。在此區(qū)內(nèi)，液體的流動(dòng)是層流，葉輪旋轉(zhuǎn)的阻力主要是黏滯阻力。因而N與Re成反比，如曲線(2)。葉輪旋轉(zhuǎn)引起的離心效應(yīng)可忽略不計(jì)，排出流量，見曲線(3)。

當(dāng)Re增加到大于10，渦輪式葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力就不可忽視。此離心力產(chǎn)生了排出流量，使角動(dòng)量傳遞到遠(yuǎn)處的液體。這樣遠(yuǎn)離葉輪的液體開始流動(dòng)，而使Nv- Re曲線偏離曲線(2)的延伸線。在此區(qū)內(nèi)，如曲線(3)所示，曲線上升的坡度很陡，混合大為改善，但在靠近葉輪上下部分仍然出現(xiàn)環(huán)形的停滯流區(qū)。

當(dāng)Re數(shù)增加到數(shù)百，頂入式攪拌器，渦輪式葉輪周圍的液流變成湍流。在區(qū)域c，排出流量顯著增加，曲線(3)達(dá)到了大值。在區(qū)域A和B中觀察副的停滯區(qū)已消失。Re進(jìn)一步增加，湍流域逐漸擴(kuò)大，立式攪拌器，直至終湍流域占完全優(yōu)勢(shì)。因此區(qū)域c是一個(gè)層流和湍流共存的過(guò)渡區(qū)。

在無(wú)擋板時(shí)，在Re約為90的過(guò)渡流域，渦輪式葉輪的排出流達(dá)到大值；而在有擋板時(shí)，排出流量在湍流域達(dá)到大。

六直葉圓盤渦輪攪拌器的優(yōu)缺點(diǎn)

六直葉圓盤渦輪攪拌器

典型徑流槳，適合中低黏度流體的混合、萃取、乳化、固體懸浮、溶解、氣

泡分散、吸收等。

優(yōu)點(diǎn)：剪切強(qiáng)、適用范圍廣，圓盤的存在利于小規(guī)格攪拌器的加工。

缺點(diǎn)：能耗高、通氣時(shí)攪拌功率下降幅度大。

應(yīng)用實(shí)例：被大量應(yīng)用于氣液攪拌器中，如發(fā)酵罐、碳化塔、加氫釜等。

四折葉開啟渦輪攪拌器的優(yōu)缺點(diǎn)

四折葉開啟渦輪攪拌器：

軸流槳，適合中低黏度流體的混合、傳熱、循環(huán)、溶解、反應(yīng)等；

優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣、制造方便、易大型化；

缺點(diǎn)：功率消耗高于曲面軸流槳，低料位時(shí)攪拌效果不佳；

應(yīng)用實(shí)例：在一個(gè)16m3的釜內(nèi)，需要將碳酸鈉粉料溶于苯唑醇溶液中，采用雙層四折葉開啟渦輪攪拌器，在110r/min轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，可加速碳酸鈉的懸浮與溶解（反應(yīng)）．并有效阻止了碳酸鈉的結(jié)塊。

攪拌器懸浮臨界轉(zhuǎn)速的確定

所謂懸浮臨界轉(zhuǎn)速，是指攪拌釜內(nèi)懸浮操作達(dá)到某一的懸浮狀態(tài)時(shí)，攪拌器轉(zhuǎn)速的小值。只有確定了攪拌器臨界轉(zhuǎn)速，才能計(jì)算出過(guò)程所需要的小功率。　　(1)完全離底懸浮的臨界轉(zhuǎn)速，攪拌器的完全離底懸浮臨界轉(zhuǎn)速常用直接觀察法和電導(dǎo)法測(cè)定。

直接觀察法是用肉眼觀察攪拌釜底顆粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)顆粒全部處于運(yùn)動(dòng)時(shí)，且顆粒在釜底停留（靜止）時(shí)間不超過(guò)1～2s，即認(rèn)為達(dá)到了完全離底懸浮。此法用于實(shí)驗(yàn)室研究能夠得到滿意的結(jié)果。

電導(dǎo)法是在釜底安裝多個(gè)電導(dǎo)元件，根據(jù)電信號(hào)的變化，確定完全離底懸浮臨界轉(zhuǎn)速。此法可用于不透明釜體的測(cè)量上。

在固-液懸浮操作中，對(duì)完全離底懸浮的研究較多，也發(fā)表了不少有關(guān)攪拌器臨界轉(zhuǎn)速的關(guān)聯(lián)式。

Zwietering通過(guò)大量的研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)聯(lián)式要依據(jù)攪拌釜結(jié)構(gòu)尺寸、固相濃度、液體黏度、固體顆粒粒徑、固-液兩相密度差等影響懸浮操作的主要因素。

(2)均勻懸浮臨界轉(zhuǎn)速，均勻懸浮臨界轉(zhuǎn)速的確定，常用的方法是通過(guò)測(cè)釜內(nèi)各點(diǎn)的固相濃度，根據(jù)釜內(nèi)固相濃度分布的均勻度來(lái)判斷。

一般情況下，釜內(nèi)很難達(dá)到均勻懸浮，典型的固體顆粒沿釜深濃度分布如上圖所呈，在低轉(zhuǎn)速下，鄂爾多斯攪拌器，濃度分布不均勻，釜上部濃度低于平均濃度，釜下部濃度高予平均濃度。隨著攪拌器轉(zhuǎn)速的增加，濃度分布趨于均勻。當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定程度，濃度均勻性不再增加，沿液面深度始終存在有一定的濃度差，而且從釜中可明顯地看出沿液深總有一高濃度區(qū)。

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