第二节 搅拌桨叶的设计和选型
一、搅拌机结构与组成
组成：搅拌器 电动机
电减速器 减速器 容器 动 排料管 挡板 机 适用物料：低粘度物料 容 器 搅 拌器 排料管 二、混合机理
利用低粘度物料流动性好的特性实现混合 1、对流混合
在搅拌容器中，通过搅拌器的旋转把机械能传给液体物料造成液体的流动，属强制对流。包括两种形式：
（1）主体对流：搅拌器带动物料大范围的循环流动 （2）涡流对流：旋涡的对流运动
液体层界面 强烈剪切 旋涡扩散
主体对流 宏观混合 涡流对流
对流混合速度取绝被混合物料的湍动程度，湍动程度 混合速度 2、分子扩散混合
液体分子间的运动 微观混合 作用：形成液体分子间的均匀分布 对流混合可提高分子扩散混合 3、剪切混合
剪切混合：搅拌桨直接与物料作用，把物料撕成越来越薄的薄层，达到混合的目的。 高粘度过物料混合过程，主要是剪切作用。
三、混合效果的度量 1、调匀度I
设A、B两种液体，各取体积vA及vB置于一容器中，
AABBab 则容器内液体A的平均体积浓度CA0为： VACA0? V （理论值） VA?B经过搅拌后，在容器各处取样分析实际体积浓度CA，比较CA0 、CA ， 若各处 CA0=CA 则表明搅拌均匀
若各处 CA0=CA 则表明搅拌尚不均匀，偏离越大，均匀程度越差。 引入调匀度衡量样品与均匀状态的偏离程度 定义某液体的调匀度 I为：
C
I?A CA （当样品中CA ? CA0时） 0
1?C或 I? A（当样品中CA ? CA0时）
1?CA0
显然 I ≤1
若取m个样品，则该样品的平均调匀度为 ? I?I1?I2????Imm
?当混合均匀时 I?1
2、混合尺度
设有A、B两种液体混合后达到微粒均布状态。
AAB（a）（b）B 混合尺度分 设备尺度 微团尺度 分子尺度 对上述两种状态：
在设备尺度上：两者都是均匀的（宏观均匀状态） 在微团尺度上：两者具有不同的均匀度。
在分子尺度上：两者都是不均匀的（当微团消失，称分子尺度的均匀或微观均 匀） 如取样尺寸远大于微团尺寸，则两种状态的平均调匀度接近于己于1。 如取样尺寸小到与b中微团尺寸相近时，则b状态调匀度下降，而a状态调匀度不变。 即：同一个混合状态的调匀度随所取样品的尺寸而变化，说明单平调匀度不能反映混合物的均匀程度 四、搅拌机主要结构 1、搅拌器
搅拌器由电动机带动，物料按一定规律运动（主体对流），桨型不同，物料产生的流型不同。 桨作用于物料，物料产生三个方向的速度分量：
轴向分量 经向分量 切向分量 当? ，桨对中安装， n 。 液体绕轴整体旋转， 不利 于混合。
（1）旋桨式搅拌器
类似于无壳的轴流泵结构：
特点：a、流型：轴流型，以轴 流混合为主，伴有切向流，经向 流，湍动程度不高。 b、循环量大，适用于宏观混合 c、适用低粘度物料混合，?≤ 2000c p。 d、桨转速较高，圆周速度 u=5~15m/s n=100~500rpm e、d j=(0.2~0.5)D (以0.33居 多)
特点： ①流型：径向流型 伴有 轴向流 切向流 ②有两个回路 ③易产生“分层效应” （不适于混合含有较重固体颗粒悬浮液） （2）涡轮式搅拌器 相似于无壳的离心泵 组成：圆盘、轴、 叶片（4~8） ④d j=（0.2~0.5)D (0.33居多) d j：L：b=20：5：4 ⑤适合混合中低粘度的物料， ?≤5000c
u=4~8m/s n=10~300r.p.m。
⑥回路较曲折，出口速度大，湍动程度强，剪切力大，可将微团细化。
（3）桨式搅拌器
当? 搅拌器 提供的机械能因粘性阻力而消耗 湍动程度 主体流动范围 例：同一规格的涡轮式搅拌器，混合不同粘度的物料，混合效果差别很大。
水的搅动范围为4D 当?＞5000c p时，其搅动 范围为0.5D，离桨较远处 流体流动缓慢，甚至静止， 混合效果不佳。 ∴当? 时，应采用D n的桨
结构：
搅拌桨叶的选型和设计计算 - 图文
