氧化池搅拌器-中拓鼎承-临夏回族自治州搅拌器

机械搅拌器中非依时性非牛顿流体

　　非依时性非牛顿流体是机械搅拌器中的常见流体，属于非牛顿流体中的一种。

　　符合上面公式的流体称之为纯黏性非牛顿流体，或广义牛顿流体，即流体在任何处的切应变速率都是切应力的函数。根据函数f(r)形式的不同，这种流体习惯上又可细分成三种类型：宾汉塑性流体、假塑性流体和胀塑性流体。

　　(1)宾汉塑性流体，在宾汉塑性流体的流动曲线上存在一个屈服应力，在屈服之前，它呈现固体行为。一般认为宾汉塑的现象产生于材料的一种三维刚性，这种刚性结构具有内在应力。当材料承受的应力小于屈服应力时，这种三维结构不足以被破坏，故不产生流动。但是当外部施加的应力大于屈服应力时，这种三维刚性就被破坏，临夏回族自治州搅拌器，呈现牛顿流动行为。

　　机械搅拌器中呈现宾汉塑的常见流体有污水泥浆、油脂、油漆、牙膏、淤泥、蛋黄酱、含有固体颗粒的白垩等；许多浓悬浮液也有屈服值，如将大量二氧化钛、碳酸钙、氧化铁等微粉混合入水中也可得宾汉塑性流体。

　　(2)假塑性流体，假塑性流体没有屈服应力，其流变行为的主要特征是黏度随切应力的增加而下降。这类流体通常可以用密律方程描述（此时，盐水罐搅拌器，又可称为密律流体）。

　　在搅拌与混合技术中，研究得多的非牛顿流体是假塑性流体，具有这种流变行为的流体广泛存在于机械搅拌器中，有聚合物、聚合物溶液、悬浮液、高分子溶液以及羧纤维素的水溶液等。

　　(3)胀塑性流体，胀塑性流体的行为类似于假塑性流体，也没有屈服应力。但是胀塑性流体的黏度随切应变速率的增加而增加。许多高浓度的固体悬浮液具有这种流动行为。当这种悬浮液处于静止时，固体间的孔隙，液体的量由这些小孔隙的空间决定；在低切应变速率下，这些液体起着润滑剂的作用，因此呈现的应力也小；随着切应变速率的增加，液体不足以润滑结构之间的相互作用，应力急剧增加，所以呈现的黏度随切应变速率的增加而增加。

黏弹性流体对搅拌器的影响

　　黏弹性流体行为可以对搅拌器的混合作用产生巨大的负效应。黏弹性流体的典型特征是具有法向应力差、弹性回缩、应力突增(Overshoot)现象。这些特征可以显著地影响混合行为。黏弹性流体流场中力学特征明显地不同于其他流体。

　　对于牛顿流体，由于搅拌的离心作用，流体在搅拌器内呈漩涡状；与此相反，黏弹性流体在搅拌过程中明显的特性是具有弹性。

　　弹性是材料在受力形变时试图维持原来的形状或形变试图恢复原来的形状的一个特性。因此在搅拌操作中，弹性使材料试图维持原来的形状而不产生混合。黏弹性流体在运动时，总是产生垂直于剪切面的法向应力差，该法向应力差会引发二次流，促使搅拌器中的流体产生爬杆现象——Weissenberg效应，即由搅拌器叶片端部吸入流体，沿搅拌轴方向排出。

　　1974年，Ulblecht曾对有关圆球、圆盘和搅拌器在黏弹性流体中旋转时产生的二次流流型进行了实验研究，实验表明：球在无弹性流体中旋转时，由于惯性力使流体沿搅拌轴吸入，再在球表面由惯性抛出，形成轴向循环，然而在弹性强的黏弹性流体中，由于法向应力的存在会产生相反方向的流动，当两种力刚好平衡时，会在球表面形成一个孤立的漩涡，在此漩涡内的流体与釜内其余流体不混合。 在黏弹性流体的搅拌中，使用螺杆-导流筒、锚式、框式搅拌器，是比较合适的。

螺杆螺带搅拌器技术参数

　　螺杆螺带式搅拌器的叶片是把细长形的金属卷成螺旋状而制成的，它是搅拌高黏度流体时不可缺少的一种叶轮形式。

　　螺带的宽度约为叶径的5%~15%，通常为10%。螺带的数量一般为2，称之为双螺杆螺带搅拌器；也有用一条螺带的单螺带叶轮；有时将一枚螺带放在螺杆外侧，另一枚螺带放在中间，并使叶轮转动时，内外两条螺带推动液体前进的方向相反，螺杆螺带搅拌器设计时使得两条螺带推动液体的排量相同，这种螺带称内外单螺带。与内外单螺带类似的还有螺带-螺杆式叶轮，螺带与螺杆分别使液体向相反方向流动，使全罐形成整体的轴向循环，在设计螺带-螺杆式叶轮搅拌器时，循环池搅拌器，也需注意使螺带与螺杆的排量相等，由于螺带搅拌器是用于搅拌高黏度流体的，氧化池搅拌器，故其叶径与罐径之比应取得大，至少应等于0.9，大的可使叶轮与罐之间几乎无间隙。而且为了提高传热能力，极力减少罐壁上的附着物，还可在螺带上装刮板。

　　螺带的安装高度通常取罐底至液面的高度。螺带旋转一周的高度称螺距，一般螺带为一至二个螺距。一个螺距的高度约等于叶径。搅拌高黏度流体时通常使用锚框式和螺带式叶轮，然而二者的混合效果大有区别，锚式叶轮几乎不产生上下流动，在罐中心部的混合效果也较差，且液体黏度越高，这种缺点越明显。另一方面，螺杆螺带式搅拌器叶轮利用其本身的结构特点和液体的黏性，产生以上下循环流为主的流动，随搅拌器搅拌轴旋转的方向不同，罐内有螺带存在的外周部液体被向上推或向下压，同时在罐中心部则液体相应地下降或上升，从而形成全罐液体的上下循环流动。至于哪一种旋转方向好，不能一概而论，尽可能以小试确认。有时，搅拌器回转方向不同，所需搅拌功率也不同。