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高速机械搅拌器的转速控制

　　对于经常需要搅拌不同物料的用户来说，能够对机械搅拌器的转速灵活控制非常重要，因为搅拌器的转速灵活，可调整范围大，其可以搅拌的物料的种类就越多，适应的工况就越广。

　　一般来说，在机械搅拌器生产中我们常常采用电磁调速、变频调速这两种办法来解决搅拌器的调速问题，由于牵扯到复杂的调速工作原理，我们在此不作原理方面的叙述，因为我们在使用搅拌器的过程中也无需知道其内部的复杂工作原理，我们只需要知道哪种调速方式更适合我们即可。

　　1.电磁调速，适用于中低功率的机械搅拌器中，如果搅拌器的功率较大，需另外加装启动装置，具有以下优点：工作稳定，价格低廉，方便维护，调速范围大，可以调整转矩。缺点是：1.容易受到环境的影响，恶劣的工作环境下尽量限制采用；2.没有的控制功能，废碳罐搅拌器，往往需要加装控制器和制动装置；3.节电性能较差，并且没有电路保护功能。

　　2.变频调速，适用范围更广，这体现在两方面，一方面是功率的适应上，低功率到大功率的机械搅拌器都可以应用这种调速方式，并且这种调速的加速较为平稳，不会对电路造成冲击；另一方面体现在对工作环境的适应上，变频调速采用全数字控制，几乎不受环境影响。不仅变频调速的适应性更广，并且对电路的保护和控制装置也更为完善，但是缺点是造价略高，会提高整台机械搅拌器的成本。关于速度的控制，下图非常具有代表性，可能对您有所帮助。下图中不但提到了转速还有部分选型内容。

桨式和涡轮式搅拌器传热系数关联式

　　早的搅拌罐传热关联式是由Chilton于1944年提出的，对于使用单层平桨、并有碟形封头的圆筒形搅拌罐，其被搅拌液体对罐壁和内冷盘管的表面传热系数关联式分别如下：

　　以后许多研究者改变搅拌器的形状和相对尺寸进行传热研究，提出了很多搅拌罐传热关联式，由于一个关联式只对应于一个几何构形，这些关联式不便使用。

　　20世纪60年代中至70年代初日本的水科笃郎和永田进治等提出了包含多种桨型和多个尺寸参数的统一关联式，如永田对于桨式和涡轮式两种叶轮，且罐内有挡板而无内冷管的情况，并Re大于100。得如下关联式：

　　对于罐内无挡板而有内冷盘管的情况，则物料对罐壁的表面传热系数关联式为：

　　当除去内冷管时，则须将上式的系数由0.51改成0.54。产生这6%的差别是由于内冷盘管的遮蔽效应。

　　永田也得出在Re>200，供浆罐搅拌器，2

　　上式中包含了叶轮的多个几何参数，浸出槽搅拌器，如叶径6、罐径D、叶轮离罐底度c、叶片倾角、叶片数孔。和液高等，海南搅拌器，大大拓宽了公式的适用范围。

　　20世纪70年代，日本的佐野雄二等对于桨式、涡轮式叶轮在湍流域的场合，进一步建立了罐内液体的单位质量搅拌功率ε与液体对罐壁和内玲管壁的表面传热系数的联系，得到了适用性广、且形式更简单的关联式：

　　式中，为被搅液对夹套的表面传热系数．W/(㎡.K)；c为被搅液对内冷管壁的表面传热系数．W／(㎡.K)；dc为内冷管外径．m；ε为单位质量被搅液消耗的搅拌功率，W/kg；v为被搅液运动黏度.㎡/s。

　　式(5- 17)计算物件时须以流体的本体温度和壁温的算术平均值作定性温度。

如何通过搅拌器搅拌高黏流体

　　工业生产中高黏度流体的使用日渐增多，许多高分子聚合物都是高黏度流体，它们很多又是非牛顿流体，在搅拌器的搅拌过程中黏度还会发生变化，因而对搅拌器的要求就更高，同时，也要求搅拌器能够适应黏度的变化而完成搅拌操作。

　　高黏流体的搅拌常泛指互溶的高黏度液体间的混合。但高黏流体搅拌在工业中也有分散、固体溶解、化学反应等多种非均相操作。

　　搅拌器工作时，用搅拌器对低黏度互溶液造成湍流并不困难，但黏度达到较高水平后，由于黏滞力的影响，就只能出现层流状态。尤其困难的是，这种层流也只能出现在搅拌器的附近，离桨叶稍远些地方的高黏度液体仍是静止的。这样就很难造成液体在搅拌器内的循环流动，即在器内会有死区存在，对混合、分散、传热、反应等各种搅拌过程十分不利。所以，高黏度液体搅拌的首要问题就是要解决流体流动与循环的问题。在这种情况下，不能靠增大搅拌器的转速来提高搅拌器的循环流量，因为流体黏度较高时，搅拌器排出的流量很少，转速过高还会在高黏度溶液中形成沟流，而周围液体仍为死区。较为有效的解决办法是设法使搅拌器推动更大范围的流体。因此，高黏度液体的搅拌器直径与器内径之比、桨叶的宽度与器内径之比都要求比较大，有时还要求增加搅拌器的层数，以增大搅拌范围。