






錨、框式攪拌器的種類和構造
對于某些高黏度流體的攪拌來說,錨、框式攪拌器是非常關鍵的。
為了增大攪拌范圍和帶走罐壁上的殘留物或液層,錨式與框式攪拌器的外廓要接近攪拌罐的內壁.其底部的形狀為適應罐底的輪廓也有橢圓、錐形等。為了增大對高黏度物料的攪拌范圍以及提高葉輪的剛性,還常常要在錨式及框式攪拌器上增加一些立葉和橫粱,這樣使得錨式與框式攪拌器的結構形狀出現多種多樣。為了照顧制造上的條件,槳葉外廓與罐壁的間隙取15-40mm之間。
錨式、框式攪拌器與攪拌軸的連接方式類似于槳式,即葉輪與攪拌軸連接的一端制成半圓狀的軸環,然后兩側葉片的兩個半圓環用螺栓在攪拌軸上夾緊,同時用穿軸螺栓來固定葉片與攪拌軸(見圖2-59)。由于葉輪的外廓尺寸大,為便于裝拆,葉片之間多數是用螺栓連接,只有小型的才用鑄造或焊接,葉輪以扁鋼、角鋼制造居多,為了提高攪拌器葉輪的強度,也可采用加筋的葉輪(參見圖2-59和圖2-60)。
搪玻璃攪拌罐中的錨式葉輪多是用鋼制圓管或扁管焊接而成,其外壁搪玻璃(見圖2-61)。
錨式、框式葉輪的通用尺寸為槳寬與槳徑之比,槳的高度與槳徑之比通常為0.5—1.O。槳上增加立葉與橫梁時,須考慮不致妨礙工藝上的測溫要求等,攪拌器立葉與橫梁的寬度可取與葉片寬度同值。





槳式和渦輪式攪拌器傳熱系數關聯式
早的攪拌罐傳熱關聯式是由Chilton于1944年提出的,對于使用單層平槳、并有碟形封頭的圓筒形攪拌罐,其被攪拌液體對罐壁和內冷盤管的表面傳熱系數關聯式分別如下:
以后許多研究者改變攪拌器的形狀和相對尺寸進行傳熱研究,提出了很多攪拌罐傳熱關聯式,由于一個關聯式只對應于一個幾何構形,這些關聯式不便使用。
20世紀60年代中至70年代初日本的水科篤郎和永田進治等提出了包含多種槳型和多個尺寸參數的統一關聯式,如永田對于槳式和渦輪式兩種葉輪,且罐內有擋板而無內冷管的情況,并Re大于100。得如下關聯式:
對于罐內無擋板而有內冷盤管的情況,則物料對罐壁的表面傳熱系數關聯式為:
當除去內冷管時,則須將上式的系數由0.51改成0.54。產生這6%的差別是由于內冷盤管的遮蔽效應。
永田也得出在Re>200,2
20世紀70年代,日本的佐野雄二等對于槳式、渦輪式葉輪在湍流域的場合,單螺帶攪拌器生意興隆,進一步建立了罐內液體的單位質量攪拌功率ε與液體對罐壁和內玲管壁的表面傳熱系數的聯系,得到了適用性廣、且形式更簡單的關聯式:
式中,為被攪液對夾套的表面傳熱系數.W/(㎡.K);c為被攪液對內冷管壁的表面傳熱系數.W/(㎡.K);dc為內冷管外徑.m;ε為單位質量被攪液消耗的攪拌功率,W/kg;v為被攪液運動黏度.㎡/s。
式(5- 17)計算物件時須以流體的本體溫度和壁溫的算術平均值作定性溫度。



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