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搅拌器中的搅拌容器和挡板

　　搅拌器中搅拌容器和挡板的作用非常重要，直接影响到搅拌效果，下面我们来看看搅拌容器和挡板的具体介绍。

　　搅拌容器常被称作搅拌釜（或搅拌槽）。当搅拌器用作反应器时，又被称为搅拌釜式反应嚣，有时简称反应釜。

　　釜体的结构型式通常为立式圆筒形，其高径比值主要依据操作时容器装液高径比以及装料系数大小而定。而容器装液高径比又视容器内物料性质、搅拌特征和搅拌器层数而异，一般取1～1.3，大时可达6。釜底形状有平底、椭圆底、锥形底等，有时亦可用方形釜。同时，根据工艺的传热要求，釜体外可加夹套，并通以蒸汽、冷却水等载热介质，当传热面积不足时，还可在釜体内部设置盘管等。

　　为了消除搅拌容器内液体的打旋现象，保证搅拌器的搅拌效果，使被搅物料能够上下轴向流动，形成全釜的均匀混合，通常需要在搅拌容器内加入若干块挡板。挡板数一般在2到6块之间，视其具体情况而定。加入挡板后，搅拌器的搅拌功耗将明显增加，且随着挡板数的增加而增加；但在满足全挡板条件后，再增加挡板数，搅拌功耗将不再增加。

　　通常，挡板宽度约为容器内直径的十二分之一到十分之一，在固体悬浮操作时，还可在釜底上安装底挡板，以促进固体的悬浮。搅拌容器中的传热盘管也可部分以至全部代替挡板；当装有垂直换热管后，一般也可不再设置挡板。

搅拌器中搅拌器与流型介绍

　　准确的讲，搅拌器其实就是搅拌器中的搅拌桨叶和搅拌叶轮部分，这部分是整个搅拌器的关键部位，搅拌器通过旋转将机械动能传递给流体，而流体就根据搅拌器的旋转形式，形成不同的运动状态，不断地循环流动，这种循环流动的状态和形式就称之为流型。

　　流型同搅拌器中很多部件有关，比如内容器的几何特征、搅拌器、挡板等等，除了搅拌器的影响，流型还受很多因素的影响，比如：搅拌物质的物理性质，搅拌物质间的化学反应，搅拌效果的要求等，搅拌流型比较复杂，但其基本流型只有以下三种：

　　1.径向流型，这种流型中，流体的循环流动方向是和搅拌轴垂直的，在这种流型中，流体在径向的流动方向上，会受到内容器壁面的阻挡，从而一分为二，形成向上和向下两个循环流动方向。

2.轴向流型，在这种流型中，搅拌器中流体的循环流动方向同搅拌轴平行，顶入式搅拌器用户至上，流体在轴向动，遇到内容器底面阻挡，形成了上下方向的循环流动。

　3.切向流型，切向流型多见于无挡板的内容器中，流体环绕搅拌轴运动，就是我们常说的漩涡，这种流型的混合效果比较差。

在正常的搅拌过程中，在三种流型往往是同时存在并相互影响的，其中对于切向流型，我们应该通过挡板加以抑制，而对轴向流型和径向流型，应该根据搅拌效果的需要予以增强。

　　当然，需要说明的是，以上对流型的介绍，为了方便和容易理解起见，我们只是通过搅拌器的中心安装这一个情况下进行说明的，不过一般来说不同的搅拌器其搅拌器安装方式可能有所不同，比如，偏心式、侧入式、顶部安装、斜插安装等等，那么，不同的搅拌器安装方式所产生的流型也就有着不同的差别，比起中心安装来更加的复杂，但是其流型也是由以上三种基本流型所构成的。

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>200，2

　　上式中包含了叶轮的多个几何参数，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，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。