一個好的選型方法zui好具備兩個條件,一是選擇結果合理,一是選擇方法簡便,而這兩點卻往往難以同時具備。
由于液體的粘度對攪拌狀態(tài)有很大的影響,所以根據攪拌介質粘度大小來選型是一種基本的方法。幾種典型的攪拌器都隨粘度的而有不同的使用范圍。隨粘度增的各種攪拌器使用順序為推進式、渦輪式、漿式、錨式和螺帶式等,這里對推進式的分得較細,提出了大容量液體時用轉速,小容量液體時用轉速。這個選型圖不是地規(guī)定了使用漿型的限制,實際上各種漿型的使用范圍是有重疊的,例如漿式由于其結構簡單,用擋板可以改善流型,所以在粘度時也是應用得較普遍的。而渦輪式由于其對流循環(huán)能力、湍流擴散和剪切力都較強,幾乎是應用zui廣的一種漿型。
根據攪拌過程的目的與攪拌器造成的流動狀態(tài)判斷該過程所適用的漿型,這是一種比較合用的方法。由于蘇聯的漿型選擇有其本國的習慣,所以與我國常用漿型并不盡相同。
推薦漿型是把漿型分成快速型與慢速型兩類,前者在湍流狀態(tài)操作,后者在層流狀態(tài)操作。選用時根據攪拌目的及流動狀態(tài)來決定漿型及擋板條件,流動狀態(tài)的決定要受攪拌介質的粘度的影響。
其使用條件比較具體,不僅有漿型與攪拌目的,還有推薦的介質粘度范圍、攪拌轉速范圍和槽的容量范圍。
提出的選型表也是根據攪拌的目的及攪拌時的流動狀態(tài)來選型,它的優(yōu)點還在于根據不同攪拌過程的特點劃分了漿型的使用范圍,使得選型更加具體。比較上述表可以看到,選型的根據和結果還是比較一致的。下面對其中幾個主要的過程再作些說明。
粘度均相液體混合,是難度zui小的一種攪拌過程,只有當容積很大且要求混合時間很短時才比較困難。由于推進式的循環(huán)能力強且消耗動力少,所以是zui合用的。而渦輪式因其動力消耗大,雖有的剪切能力,但對于這種混合的過程并無太大必要,所以若用在大容量液體混合時,其循環(huán)能力就不足了。
對分散操作過程,渦輪式因具有剪切力和較大循環(huán)能力,所以zui為合用,特別是平直葉渦輪的剪力作用比折葉和彎葉的剪力作用大,就更為合適。推進式、漿式由于其剪切力比平直葉渦輪式的小,所以只能在液體分散量較小的情況下可用,而其中漿式很少用于分散操作。分散操作都有擋板來加強剪切效果。
固體懸浮操作以渦輪式的使用范圍zui大,其中以開啟渦輪式為zui好。它沒有中間的圓盤部分,不致阻礙槳葉上下的液相混合,而且彎葉開啟渦輪的優(yōu)點更突出,它的排出性好、槳葉不易磨損,所以用于固體懸浮操作更我合適。推進式的使用范圍較窄,固液比重差大或固液比在50%以上時不適用。使用擋板時,要注意防止固體顆粒在擋板角落上的堆積。一般固液比較時,才用擋板,而折葉開啟渦輪、推進式都有軸向流,所以也可以不用擋板。
氣體吸收過程以圓盤式渦輪zui合適,它的剪切力強,而且圓盤的下面可以存住一些氣體,使氣體的分撒更平穩(wěn),而開啟渦輪就沒有這個優(yōu)點。漿式及推進式對氣體吸收過程基本上不合用,只有在少量以吸收的氣體要求分散度不時還能應用。
帶攪拌的結晶過程是很困難的,特別是要求嚴格控制結晶大小的時候。一般是小直徑的快速攪拌,如渦輪式,適用于微粒結晶,而大直徑的慢速攪拌,如漿式,可用于大晶體的結晶。
攪拌器的分類方法有很多,這里介紹以下幾種:
1、按槳葉攪拌結構分為平葉、斜(折)葉、彎葉、螺旋面葉式攪拌器。漿式、渦輪式攪拌器都有平葉和斜葉結構;推進式、螺桿式和螺帶式的槳葉為螺旋面葉結構。根據安裝要求又可分為整體式和剖分式,便于把攪拌器直接固定在攪拌軸上而不用拆除聯軸器等其他部件。
2、按攪拌器的用途分為黏流體用攪拌器、黏流體用攪拌器。用于黏流體的攪拌器有:推進式、漿式、開啟渦輪式、圓盤渦輪式、布魯馬金式、板框漿式、三葉后完式等。用于黏流體的攪拌器有:錨式、框式、鋸齒圓盤式、螺旋漿式、螺帶式等。
3、按流體流動形態(tài)分為軸向流攪拌器和徑向流攪拌器。有些攪拌器在運轉時,流體即產生軸向流又產生徑向流的稱為混合流型攪拌器。推進式攪拌器是軸流型的代表,平直葉圓盤渦輪攪拌器是徑流型的代表,而斜葉渦輪攪拌器是混合流型的代表。
六斜葉開啟式攪拌器與直葉開啟渦輪式比較,除有徑向流外有軸向分流,剪切性能介于直葉和彎葉之間,所以它具有較優(yōu)的綜合性能、分散、固體、懸浮、固體溶解都較適合,其它過程也能應用,運作條件同六直葉開啟渦輪