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搅拌器放大中的流体切应变速率

　　切应变速率是速度随位置的变化率，由速度分布图很容易转化成切应变速率分布图。对于切应变速率，重要的是其大值和平均值。

　　大量的研究表明，搅拌器中的大切应变速率与转速和搅拌器直径均成正比，而平均切应变速率仅与转速成正比，但几乎不受搅拌器直径变化的影响。因此，转速增大，平均切应变速率和大切应变速率均增大；当转速一定，搅拌器直径增大时，大切应变速率将增大，而平均切应变速率保持不变。　　因而几何相似放大后（保持单位体积功率不变，转速下降，直径增加），搅拌器大切应变速率增加，而平均切应变速率下降，见下图。这也是放大后，造成大釜行为显著变化的主要原因。

　　对于气液过程，表观气体速率和单位体积搅拌功率是关联气液质量传递系数的有效参数，这些关系式相对来说独立于搅拌器规模。

　　当一种外加流体与正在容器内流动的流体混合时，混合时间与容器内的循环时间直接相关，对于这种混合过程，如果维持单位体积流体的搅拌器排液量恒定，单位体积搅拌功率将随釜径的平方关系增加，这样随着搅拌器的放大，功率增加的幅度是不现实的，所以随着搅拌器的放大，循环时间常常必须增加。

　　对于固体悬浮过程，描述方法可以有离底悬浮和完全均匀，单位体积功相等可以近似作为放大过程的标准。

　　高固体含量的淤浆体系通常呈现很强的假塑性，随着过程的放大，单位体积功有所下降。

桨式搅拌器特点介绍

桨式搅拌器，桨式搅拌器是搅拌器中结构简单的一种，通常仅两个叶片。它采用扁钢制成，叶片焊接或用螺栓固定在轮毂上，叶片型式可分为平直叶式和斜（折）叶式两种，根据叶片的垂直或倾斜安装可分成径向流型和轴向流型两种。桨式叶轮主要用于排出流是必要的场合，由于在同样的排量下，轴向流叶轮的功耗比径向流低，故轴向流叶轮使用较多，由于结构简单，即使叶径大，价格也不高，故往往用于大叶径、低转速的场合。其主要用途为：在液-液系用于防止分离和使温度均一；在固-液系，多用于防止固体沉降。然而，桨式叶轮机械搅拌器不适用于气-液分散那样保持气体和以细微化为目的的操作，还有，由于其适合于制成大叶径，故也可用于高黏度液体的搅拌，这种场合为了促使液体上下交换，加药搅拌器非标定制，或者使用3—5层的多层叶轮，或者使用如下图那样的变形的桨式叶轮。一般情况下桨式搅拌器所搅拌的介质的粘度都不高，同样适用于中低粘度搅拌的搅拌器还有涡轮式和推进式，

　　桨式搅拌器主要用于流体的循环，由于在同样的排量下，斜叶式比平直叶的功耗少，操作费用低，因而斜叶式搅拌器使用较多。桨式也可用于高黏流体的搅拌，虽然，对于高黏度液体的混合来说，它的效果比昂贵的螺带式叶轮要差一点，但对于液体黏度不太高，或者对混合的要求不是太高的场合，桨式搅拌器由于其价格低，还往往被选用。

　　日本对立式搅拌器的采购进行过分析，桨式、涡轮式和推进式三者占全体的75%—80%，而桨式搅拌器又占其中的60%~70%，由此，对于立式搅拌器，使用桨式叶轮的占50%左右。对于低黏度液体，桨式叶轮的叶径与罐径之比为0.35—0.5，对于高黏度液体为0.65~0.9;使用的转速为20~100r/min；适应的高黏度为50Pa.s。

机械搅拌器对高粘度液体如何混合  

　　今天我们来讨论如何使用机械搅拌器对高粘度液体进行均匀混合，说到粘度，先要说粘性，粘性是指液体阻碍自身运动的一种内摩擦阻力，衡量粘性的单位就是粘度，粘度如果过大，影响液体的粘滞力就会过大，即使机械搅拌器在正常运转，其影响到的液体也只不过是桨叶所在的那一层，离桨叶稍微远一点的地方的液体几乎都是不运动的，在这种情况下就没有必要继续进行搅拌，不但没有好处而且有坏处，会影响到液体的性质，化学反应，传热等一系列反应。

　　在这种情况下，单纯的提高机械搅拌器的转速是意义不大的，这样不但不会使液体充分混合，还会形成沟流，使粘度过大的液体均匀混合，需进行的操作是将桨叶和液体的接触面积加大，直接的方法是更换合适的桨叶。那么什么样的桨叶合适呢？

　　个就是叶轮的外直径更大，桨叶宽度更大的，这类桨叶可以加大与液体的接触面积，外直径更大，就保证了液体在横向上的充分搅拌。

　　第二个就是增加机械搅拌器桨叶的层数，如果容器较深，这样就可以在纵向上保证液体的充分混合。

　　不过，一般来说这两个措施可以同时采用，必要时还可以使用螺带式搅拌器。

　　在这里需要额外强调的一点是，对于高粘度液体的混合搅拌，需要注意其自身的粘温效应，温度越高粘度就越小，如果温度和粘度的变化会影响到我们所想要的搅拌结果，那么，机械搅拌器对于温度和转速的控制就十分重要了，必要时可以进行加温，降低物料的粘度再进行搅拌，某些机械搅拌器的内容器底部就具备加温功能。