不銹鋼反應釜過(guò)程工業(yè)中常用的攪拌裝置是機械攪拌裝置，典型的機械攪拌裝置它包括下列主要部分:應指出，螺旋漿式攪拌器的幾何尺寸:是指當液體與葉片間無(wú)滑動(dòng)時(shí)，葉片旋轉一周將液體在軸向上推進(jìn)的距離。
(1)攪拌器，包括旋轉的軸和裝在軸上的葉輪;
(2)輔助部件和附件，包括密封裝置、減速箱、攪拌電機、支架、擋板和導流筒等。
攪拌器是實(shí)現攪拌操作的主要部件，其主要的組成部分是葉輪，它隨旋轉軸運動(dòng)將機械能施加給液體，并促使液體運動(dòng)。針對不同的物料系統和不同攪拌目的，出現了許多類(lèi)型的葉輪和攪拌器。1葉輪的型式
攪拌器的主要部件是葉輪。針對不同的物料系統和不同的攪拌目的，出現了許多結構型式的葉輪。應指出，螺旋漿式攪拌器的幾何尺寸:是指當液體與葉片間無(wú)滑動(dòng)時(shí)，葉片旋轉一周將液體在軸向上推進(jìn)的距離。
葉輪的作用是通過(guò)其自身的旋轉將機械能傳送給液體，使葉輪附近區域的流體湍動(dòng)，同時(shí)所產(chǎn)生的高射流推動(dòng)全部液體在器內沿一定的途徑作循環(huán)流動(dòng)?？紤]釜型、擋板及葉輪在釜中位置等因素對流體流型的影響，一般以液體流人、流出葉輪的方式來(lái)區分葉輪。當液體從葉輪軸向流人并流出時(shí)，此葉輪稱(chēng)為軸向葉輪;液體從葉輪軸向流人、從半徑方向流出時(shí)，此葉輪稱(chēng)為徑向葉輪，
1)徑向葉輪
不銹鋼反應釜六個(gè)平片的渦輪葉輪是徑向葉輪的代表。其工作時(shí)，葉輪的葉片對液體施以徑向離心力，液體在慣性離心力作用下沿葉輪的半徑方向流出并在釜內循環(huán)。由于渦輪的轉速高，葉片比較寬，除了能對液體產(chǎn)生較高的剪切作用外，還能在釜內造成較大的液體循環(huán)量。正是由于這種特點(diǎn)，渦輪葉輪能有效地完成幾乎所有的化工生產(chǎn)過(guò)程對攪拌操作的要求，并能處理a度范圍很廣的液體。
平葉片槳式攪拌器也屬于徑向葉輪，其葉片長(cháng)、轉速慢、液體的徑向速度小、產(chǎn)生的壓頭也較低，適用于以宏觀(guān)調勻為目的的攪拌過(guò)程，如簡(jiǎn)單的液體混合、固體溶解、結晶和沉淀等操作。錨式攪拌器、框式攪拌器實(shí)際上是平葉片槳式攪拌器的變形，但轉動(dòng)半徑更大。這幾種攪拌器不產(chǎn)生高速液流，適用于較高a度的液體的攪拌。
2)軸向葉輪
螺旋槳式攪拌器是一種高速旋轉且能引起軸向流動(dòng)的攪拌器，其工作原理與軸流泵的葉輪相似，具有流量大、壓頭低的特點(diǎn)。液體在器內作軸向和切向運動(dòng)，產(chǎn)生高度湍流。由于液流能持久且滲人，因此對攪拌低黏度的大量液體有良好效果。它主要用于互溶液體混合、釜內傳熱等。螺帶式攪拌器的工作原理與螺旋槳式相似。風(fēng)扇形渦輪或有兩個(gè)傾斜葉片槳式葉輪，除能產(chǎn)生軸向流動(dòng)外，還能造成一定程度上的徑向流動(dòng)。
當攪拌器置于容器中心攪拌黏度不高的液體時(shí)，只要葉輪旋轉速度足夠高，液體便會(huì )在離心力的作用下形成漩渦。攪拌器轉速越大，漩渦越深，不發(fā)生軸向的混合作用，且當物料是多相系統時(shí)，還會(huì )發(fā)生分層或分離，甚至產(chǎn)生從表面吸進(jìn)氣體的現象，使被攪拌物料的表觀(guān)密度和攪拌效率降低，加劇了攪拌器的振動(dòng)，因此必須制止這種打漩現象的產(chǎn)生?？稍诟獌妊b設擋板，使切向流動(dòng)變?yōu)檩S向和徑向流動(dòng)，同時(shí)體湍動(dòng)的程度，可消除打漩，改善攪拌效果。2攪拌器的型式
工業(yè)上較為常用的攪拌器有以下幾種。
1)槳式攪拌器
其結構簡(jiǎn)單，一般由兩塊平槳葉組成，攪拌器直徑d與釜內徑D之比為0.35一08;轉速一般為10一100r/min，可以在較寬的赫度范圍內使用，貓度高的可達100Pa·s，也可用于勃度小于2Pa"s的液體的攪拌。平直葉槳式攪拌器在低速運轉時(shí)，產(chǎn)生的主要是切線(xiàn)流;轉速高時(shí)以徑向流為主。對于折葉槳式攪拌器，由于葉片與旋轉平面的夾角小于900，因此會(huì )產(chǎn)生軸向流，宏觀(guān)混合效果較好。
2)渦輪式攪拌器
按照有無(wú)圓盤(pán)可分為圓盤(pán)渦輪攪拌器和開(kāi)啟渦輪攪拌器;其中又可分為平直葉、折葉和后彎葉渦輪攪拌器，渦輪攪拌器直徑d與釜內徑D之比為0.2-0.5，以0.33居多，轉速一般為10 -- 300r/min，適用于低私度或中等私度液體的攪拌(勃度小于50Pa·s)o
禍輪式攪拌器的循環(huán)速度高，剪切作用也大。它既產(chǎn)生很強的徑向流，又產(chǎn)生較強的軸向流。圓盤(pán)渦輪式攪拌器與開(kāi)啟攪拌器比較，由于圓盤(pán)的存在使得圓盤(pán)渦輪攪拌器的循環(huán)速度低于開(kāi)啟渦輪攪拌器。折葉渦輪攪拌器與平直渦輪攪拌器比較，在于折葉渦輪攪拌器軸向流強而剪切作用相對較小。彎葉渦輪與平直渦輪攪拌器比較，’主要在于彎葉渦輪攪拌器不易磨損，且功率消耗低。3)推進(jìn)式攪拌器
又名螺旋槳式攪拌器推進(jìn)式攪拌器的循環(huán)速度高。當轉速高時(shí)，剪切作用也很大，能產(chǎn)生很強的軸向流。推進(jìn)式攪拌器直徑d與攪拌釜內徑D:之比為0.2一0.5,攪拌轉速100一500r/min，適用于低翁度(勃度小于2Pa·s)液體的攪拌
。4)錨式攪拌器
不銹鋼反應釜錨式攪拌器的直徑d和攪拌釜的內徑D之比為0.9一0.98，常用轉速為I一100r/min。錨式攪拌器的循環(huán)速度及剪切作用都較小，主要產(chǎn)生切線(xiàn)流。當物料a度高時(shí)，可產(chǎn)生一定的徑向流和軸向流。它適用于高鉆度物料的攪拌和傳熱。
5)螺帶式攪拌器和螺桿式攪拌器
這兩種攪拌器主要產(chǎn)生軸向流，加上導流筒后，可形成筒內外的上下循環(huán)流動(dòng)。它們的轉速都較低，通常不超過(guò)50r/min，主要用于高貓度液體的攪拌。3攪拌附件
1)擋板
如前所述，平槳式攪拌器在轉速低時(shí)以切線(xiàn)流為主，即使是推進(jìn)式或渦輪式攪拌器也會(huì )產(chǎn)生一定的切線(xiàn)流。當切線(xiàn)流嚴重時(shí)，會(huì )出現打漩現象，‘致使不互溶的液體分層，’固體顆粒沉降。當漩渦達到葉輪以后，葉輪會(huì )吸人大量氣體，使攪拌物料密度下降，還會(huì )加劇攪拌器的振動(dòng)，嚴重時(shí)攪拌器無(wú)法正常運轉。因此，一般情況下，都必須制止切線(xiàn)流和打漩現象。消除切線(xiàn)流和打漩現象的有效、也是簡(jiǎn)單的方法就是在釜內安裝擋板。
擋板一般是指豎向固定在釜內壁的長(cháng)條形板，沿釜內壁周向均勻分布，擋板寬度W為(1/2一1/10) D。作圓周運動(dòng)的液體碰到擋板后改變900，或順著(zhù)擋板作軸向運動(dòng)或垂直于擋板作徑向運動(dòng)。因此，擋板可把切線(xiàn)流轉變?yōu)檩S向流和徑向流，提高了宏觀(guān)混合速率和剪切性能，從而改善了攪拌效果。
擋板的數目視釜徑而定，一般為2-4塊。實(shí)驗表明，具有一定數目擋板的攪拌釜，當再增加擋板也不會(huì )進(jìn)一步改善攪拌效果時(shí)，此一定數目的擋板稱(chēng)作“全擋板條件”。除非特別說(shuō)明，“全擋板條件”一般是4塊。
應該指出的是，在層流狀態(tài)，擋板不起作用。因為層流下?lián)醢宀⒉挥绊懥黧w的流動(dòng).所以.對于低速攪拌高M(jìn)度液體的錨式和框式攪拌器來(lái)說(shuō)，安裝擋板是毫無(wú)意義的。
對于低豁度液體攪拌，可將擋板垂直縱向地安裝在釜的內壁上，擋板寬度w一般為釜徑D的1/10, 4塊均勻。對于中等勃度液體的攪拌，擋板與器壁間距為0.1-0.15倍板寬，用以防止固體在擋板后積聚和形成停滯區。對于高勃度液體，可使擋板離開(kāi)釜壁并與壁面傾斜。擋板下端伸到釜底，上端伸出液面。對錐形釜底，當使用徑向流葉輪時(shí)，若葉輪位置較低，需把擋板伸到錐形部分內，寬度減半。
由于液體的粘性力可抑制打漩，因此當液體的貓度在5 - 12Pa一時(shí)，可減少擋板寬度，當薪度大于12 Pa一后，不需安裝擋板。2)導流筒
攪拌操作中有時(shí)需要控制流體的流型，就要用導流筒。對于渦輪式攪拌器，導流筒安置在葉輪的上方，使葉輪上方的軸向流得到加強。對于螺旋槳推進(jìn)式攪拌器，導流筒安置在葉輪的外面，使推進(jìn)式攪拌器所產(chǎn)生的軸向流得到進(jìn)一步加強。導流筒除了能控制流型以外，還能使釜內液體均通過(guò)導流筒內的強烈混合區，提高混合效果。
3)葉輪的位置及層數
攪拌葉輪一般總是對中安裝在釜的中心線(xiàn)上，葉輪到釜底的距離C一般為一倍葉輪直徑，但在攪拌快速沉降的固體懸浮液時(shí)，常將葉輪更靠近釜底。葉輪的層數視液體的深度而定。由于推進(jìn)式和渦輪式攪拌器在垂直方向上的有效攪拌距離一般為(3 -4)d，亦即一倍釜內徑D，所以，同一攪拌軸上安裝的葉輪數目可由下式?jīng)Q定:葉輪層數=液體的當量深度/攪拌釜內徑
液體的當量深度是不銹鋼反應釜 內實(shí)際液體深度與其平均密度的乘積。若上式的計算結果不是整數，則圓整取較大的整數值。
(1)攪拌器，包括旋轉的軸和裝在軸上的葉輪;
(2)輔助部件和附件，包括密封裝置、減速箱、攪拌電機、支架、擋板和導流筒等。
攪拌器是實(shí)現攪拌操作的主要部件，其主要的組成部分是葉輪，它隨旋轉軸運動(dòng)將機械能施加給液體，并促使液體運動(dòng)。針對不同的物料系統和不同攪拌目的，出現了許多類(lèi)型的葉輪和攪拌器。1葉輪的型式
攪拌器的主要部件是葉輪。針對不同的物料系統和不同的攪拌目的，出現了許多結構型式的葉輪。應指出，螺旋漿式攪拌器的幾何尺寸:是指當液體與葉片間無(wú)滑動(dòng)時(shí)，葉片旋轉一周將液體在軸向上推進(jìn)的距離。
葉輪的作用是通過(guò)其自身的旋轉將機械能傳送給液體，使葉輪附近區域的流體湍動(dòng)，同時(shí)所產(chǎn)生的高射流推動(dòng)全部液體在器內沿一定的途徑作循環(huán)流動(dòng)?？紤]釜型、擋板及葉輪在釜中位置等因素對流體流型的影響，一般以液體流人、流出葉輪的方式來(lái)區分葉輪。當液體從葉輪軸向流人并流出時(shí)，此葉輪稱(chēng)為軸向葉輪;液體從葉輪軸向流人、從半徑方向流出時(shí)，此葉輪稱(chēng)為徑向葉輪，
1)徑向葉輪
不銹鋼反應釜六個(gè)平片的渦輪葉輪是徑向葉輪的代表。其工作時(shí)，葉輪的葉片對液體施以徑向離心力，液體在慣性離心力作用下沿葉輪的半徑方向流出并在釜內循環(huán)。由于渦輪的轉速高，葉片比較寬，除了能對液體產(chǎn)生較高的剪切作用外，還能在釜內造成較大的液體循環(huán)量。正是由于這種特點(diǎn)，渦輪葉輪能有效地完成幾乎所有的化工生產(chǎn)過(guò)程對攪拌操作的要求，并能處理a度范圍很廣的液體。
平葉片槳式攪拌器也屬于徑向葉輪，其葉片長(cháng)、轉速慢、液體的徑向速度小、產(chǎn)生的壓頭也較低，適用于以宏觀(guān)調勻為目的的攪拌過(guò)程，如簡(jiǎn)單的液體混合、固體溶解、結晶和沉淀等操作。錨式攪拌器、框式攪拌器實(shí)際上是平葉片槳式攪拌器的變形，但轉動(dòng)半徑更大。這幾種攪拌器不產(chǎn)生高速液流，適用于較高a度的液體的攪拌。
2)軸向葉輪
螺旋槳式攪拌器是一種高速旋轉且能引起軸向流動(dòng)的攪拌器，其工作原理與軸流泵的葉輪相似，具有流量大、壓頭低的特點(diǎn)。液體在器內作軸向和切向運動(dòng)，產(chǎn)生高度湍流。由于液流能持久且滲人，因此對攪拌低黏度的大量液體有良好效果。它主要用于互溶液體混合、釜內傳熱等。螺帶式攪拌器的工作原理與螺旋槳式相似。風(fēng)扇形渦輪或有兩個(gè)傾斜葉片槳式葉輪，除能產(chǎn)生軸向流動(dòng)外，還能造成一定程度上的徑向流動(dòng)。
當攪拌器置于容器中心攪拌黏度不高的液體時(shí)，只要葉輪旋轉速度足夠高，液體便會(huì )在離心力的作用下形成漩渦。攪拌器轉速越大，漩渦越深，不發(fā)生軸向的混合作用，且當物料是多相系統時(shí)，還會(huì )發(fā)生分層或分離，甚至產(chǎn)生從表面吸進(jìn)氣體的現象，使被攪拌物料的表觀(guān)密度和攪拌效率降低，加劇了攪拌器的振動(dòng)，因此必須制止這種打漩現象的產(chǎn)生?？稍诟獌妊b設擋板，使切向流動(dòng)變?yōu)檩S向和徑向流動(dòng)，同時(shí)體湍動(dòng)的程度，可消除打漩，改善攪拌效果。2攪拌器的型式
工業(yè)上較為常用的攪拌器有以下幾種。
1)槳式攪拌器
其結構簡(jiǎn)單，一般由兩塊平槳葉組成，攪拌器直徑d與釜內徑D之比為0.35一08;轉速一般為10一100r/min，可以在較寬的赫度范圍內使用，貓度高的可達100Pa·s，也可用于勃度小于2Pa"s的液體的攪拌。平直葉槳式攪拌器在低速運轉時(shí)，產(chǎn)生的主要是切線(xiàn)流;轉速高時(shí)以徑向流為主。對于折葉槳式攪拌器，由于葉片與旋轉平面的夾角小于900，因此會(huì )產(chǎn)生軸向流，宏觀(guān)混合效果較好。
2)渦輪式攪拌器
按照有無(wú)圓盤(pán)可分為圓盤(pán)渦輪攪拌器和開(kāi)啟渦輪攪拌器;其中又可分為平直葉、折葉和后彎葉渦輪攪拌器，渦輪攪拌器直徑d與釜內徑D之比為0.2-0.5，以0.33居多，轉速一般為10 -- 300r/min，適用于低私度或中等私度液體的攪拌(勃度小于50Pa·s)o
禍輪式攪拌器的循環(huán)速度高，剪切作用也大。它既產(chǎn)生很強的徑向流，又產(chǎn)生較強的軸向流。圓盤(pán)渦輪式攪拌器與開(kāi)啟攪拌器比較，由于圓盤(pán)的存在使得圓盤(pán)渦輪攪拌器的循環(huán)速度低于開(kāi)啟渦輪攪拌器。折葉渦輪攪拌器與平直渦輪攪拌器比較，在于折葉渦輪攪拌器軸向流強而剪切作用相對較小。彎葉渦輪與平直渦輪攪拌器比較，’主要在于彎葉渦輪攪拌器不易磨損，且功率消耗低。3)推進(jìn)式攪拌器
又名螺旋槳式攪拌器推進(jìn)式攪拌器的循環(huán)速度高。當轉速高時(shí)，剪切作用也很大，能產(chǎn)生很強的軸向流。推進(jìn)式攪拌器直徑d與攪拌釜內徑D:之比為0.2一0.5,攪拌轉速100一500r/min，適用于低翁度(勃度小于2Pa·s)液體的攪拌
。4)錨式攪拌器
不銹鋼反應釜錨式攪拌器的直徑d和攪拌釜的內徑D之比為0.9一0.98，常用轉速為I一100r/min。錨式攪拌器的循環(huán)速度及剪切作用都較小，主要產(chǎn)生切線(xiàn)流。當物料a度高時(shí)，可產(chǎn)生一定的徑向流和軸向流。它適用于高鉆度物料的攪拌和傳熱。
5)螺帶式攪拌器和螺桿式攪拌器
這兩種攪拌器主要產(chǎn)生軸向流，加上導流筒后，可形成筒內外的上下循環(huán)流動(dòng)。它們的轉速都較低，通常不超過(guò)50r/min，主要用于高貓度液體的攪拌。3攪拌附件
1)擋板
如前所述，平槳式攪拌器在轉速低時(shí)以切線(xiàn)流為主，即使是推進(jìn)式或渦輪式攪拌器也會(huì )產(chǎn)生一定的切線(xiàn)流。當切線(xiàn)流嚴重時(shí)，會(huì )出現打漩現象，‘致使不互溶的液體分層，’固體顆粒沉降。當漩渦達到葉輪以后，葉輪會(huì )吸人大量氣體，使攪拌物料密度下降，還會(huì )加劇攪拌器的振動(dòng)，嚴重時(shí)攪拌器無(wú)法正常運轉。因此，一般情況下，都必須制止切線(xiàn)流和打漩現象。消除切線(xiàn)流和打漩現象的有效、也是簡(jiǎn)單的方法就是在釜內安裝擋板。
擋板一般是指豎向固定在釜內壁的長(cháng)條形板，沿釜內壁周向均勻分布，擋板寬度W為(1/2一1/10) D。作圓周運動(dòng)的液體碰到擋板后改變900，或順著(zhù)擋板作軸向運動(dòng)或垂直于擋板作徑向運動(dòng)。因此，擋板可把切線(xiàn)流轉變?yōu)檩S向流和徑向流，提高了宏觀(guān)混合速率和剪切性能，從而改善了攪拌效果。
擋板的數目視釜徑而定，一般為2-4塊。實(shí)驗表明，具有一定數目擋板的攪拌釜，當再增加擋板也不會(huì )進(jìn)一步改善攪拌效果時(shí)，此一定數目的擋板稱(chēng)作“全擋板條件”。除非特別說(shuō)明，“全擋板條件”一般是4塊。
應該指出的是，在層流狀態(tài)，擋板不起作用。因為層流下?lián)醢宀⒉挥绊懥黧w的流動(dòng).所以.對于低速攪拌高M(jìn)度液體的錨式和框式攪拌器來(lái)說(shuō)，安裝擋板是毫無(wú)意義的。
對于低豁度液體攪拌，可將擋板垂直縱向地安裝在釜的內壁上，擋板寬度w一般為釜徑D的1/10, 4塊均勻。對于中等勃度液體的攪拌，擋板與器壁間距為0.1-0.15倍板寬，用以防止固體在擋板后積聚和形成停滯區。對于高勃度液體，可使擋板離開(kāi)釜壁并與壁面傾斜。擋板下端伸到釜底，上端伸出液面。對錐形釜底，當使用徑向流葉輪時(shí)，若葉輪位置較低，需把擋板伸到錐形部分內，寬度減半。
由于液體的粘性力可抑制打漩，因此當液體的貓度在5 - 12Pa一時(shí)，可減少擋板寬度，當薪度大于12 Pa一后，不需安裝擋板。2)導流筒
攪拌操作中有時(shí)需要控制流體的流型，就要用導流筒。對于渦輪式攪拌器，導流筒安置在葉輪的上方，使葉輪上方的軸向流得到加強。對于螺旋槳推進(jìn)式攪拌器，導流筒安置在葉輪的外面，使推進(jìn)式攪拌器所產(chǎn)生的軸向流得到進(jìn)一步加強。導流筒除了能控制流型以外，還能使釜內液體均通過(guò)導流筒內的強烈混合區，提高混合效果。
3)葉輪的位置及層數
攪拌葉輪一般總是對中安裝在釜的中心線(xiàn)上，葉輪到釜底的距離C一般為一倍葉輪直徑，但在攪拌快速沉降的固體懸浮液時(shí)，常將葉輪更靠近釜底。葉輪的層數視液體的深度而定。由于推進(jìn)式和渦輪式攪拌器在垂直方向上的有效攪拌距離一般為(3 -4)d，亦即一倍釜內徑D，所以，同一攪拌軸上安裝的葉輪數目可由下式?jīng)Q定:葉輪層數=液體的當量深度/攪拌釜內徑
液體的當量深度是不銹鋼反應釜 內實(shí)際液體深度與其平均密度的乘積。若上式的計算結果不是整數，則圓整取較大的整數值。
