搅拌装置一般划分为,功率小于7kw为小型,5~22kw为中型,大于22kw为大型。食品工业中多用小型衬胶搅拌器。转速低于100r/min的为低速型,100~400r/mm为中速型,大于400r/mn为高速型。依据不同的用途,桨叶的结构有各种各样的组合方法,加以三叶旋桨式。
涡轮式为主体,可组组成多种结构方法,以适应多种用途。此类衬胶搅拌器在国外大都已标准化,其转速规模在300~360r/min,电机功率为0.4~15kw,用带传动或齿轮传动的一级减速驱动。
平桨搅拌器由两个平叶片组成。
当叶片径高比为4~10,周向流速为1.5~3m/s时,径向流速较小。倾斜叶轮搅拌器(图4)的两个叶片朝相反方向转动45°或60°,产生轴向流。桨式搅拌器结构简单,常用于低粘度液体的混合和固体颗粒的溶解悬浮。④锚定式搅拌器的叶轮叶片外缘形状应与搅拌槽内壁(图5)保持一致,两者之间只有一个很小的间隙,可以去除附着在槽壁上的粘性反应产物或槽底积聚的固体,保持良好的热稳定性转移效应。
叶片的周向速度为0.5-1.5m/s,可用于搅拌粘度高达200pa·s的牛顿流体和准塑性流体(见粘性流体流动)。当只搅拌高粘度液体时,液体层中有一个很大的停滞区。搅拌器通常由驱动电机、减速机、联轴器、机架、密封、搅拌轴和搅拌器组成。
使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。搅拌器的类型、尺寸及转速,对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。一般说来,涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利,而旋桨式搅拌器对总体流动有利。对于同一类型的搅拌器来说,在功率消耗相同的条件下,大直径、低转速的搅拌器,功率主要消耗于总体流动,有利于宏观混合。
小直径、高转速的搅拌器,功率主要消耗于湍流脉动,有利于微观混合。搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题,至今只能通过逐级经验放大,根据取得的放大判据,外推至工业规模。
混合更加均匀,缩短20%以上;能耗降低30%以上;产品收率根据工艺对搅拌敏感程度有不同的提高。液-液快速混合;液-固悬浮;互不溶液-液的分散(例如:悬浮聚合、萃取);强化反应釜内液体物料的流动;原使用五层二叶平板浆,产品合格率不理想。改用的翼型轴流桨(三层)后,成品颗粒的粒径分布比较均匀,产品合格率提高14%,同时搅拌能耗节约30%左右。
原使用45度斜叶搅拌桨,釜内固体物料不能良好悬浮,产生效果不理想。采用的翼型轴流搅拌桨后,搅拌效果大为改善,产品效率提高12%,某燃料公司硝化釜:原采用锚式和桨式组合桨。