搅拌桨是搅拌装置中的关键部件,为了提供能量,并形成液体的所需的流动状态,达到搅拌的目的,必须有合理的结构和足够的强度。
搅拌桨的结构大致有桨式、涡轮式、推进式、锚式、框式、螺带式、螺杆式等类型,除推进式、螺带式等特殊形状的桨叶加工难度较大外,多数桨叶形状与加工都比较简单。桨叶与轴的连接方式也是大同小异,一般从安装检修的方便角度考虑,采用整体式或可拆式的连接结构。
叶轮叶片的大小一般以桨径的大小(所谓桨径是指叶轮回转时前端轨迹圆的直径)和叶轮的宽度来衡量。桨径的选择与搅拌器的种类有关,与搅拌罐罐径的大小有关。
生产中当搅拌罐中出现“圆柱状回转区”漩涡时,这个部分的混合很差,致使混合时间较长,不利于搅拌过程,所以一般都要设法缩小这个区域。如果减小桨径就可以缩小“圆柱状回转区”的半径关于叶轮宽度的影响.可从搅拌器的动力消耗方面来分析。在高黏度液体中,层流范围内动力消耗几乎和桨宽成正比,而在低黏度液中,仅在叶轮宽度范围较小时,动力消耗随桨宽增加而增加,当桨宽大到一定范围以上,动力消耗就不再因桨宽增大而增大了。
搅拌桨适用情况分类:
1、桨式:主要用于流体的循环,不能用于气液分散操作。
2、推进式:适用于低粘度反应物料,属于轴向搅拌。
3、涡轮式:适用物料粘度范围比较大,剪切力较大,用于分散流体的效果比较好。
4、框式和锚式:适用于粘度大,处理大量物料的反应釜,能大限度达到表面传热系数。
5、螺旋式:主要用于高粘度液体的搅拌。
需要根据物料的粘度从低到高使用的搅拌桨顺序为:桨叶式<推进式<涡轮式<框式<锚式<螺杆式。
桨式搅拌器
此类通常仅有两个叶片,是搅拌桨叶中简单的一种,根据叶片的垂直或倾斜安装可分成径向流型和轴向流型。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。其主要用途为:
在液-液体系用于防止分离和使温度均一;
在固-液体系多用于防止固体沉降。
然而,桨式叶轮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。另外,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,或者使用3~5层的多层叶轮,或者使用如下图所示的变形的桨式叶轮。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。
桨式泥浆搅拌器
叶片由扁钢制成,用焊接或螺栓固定在轮彀上,叶片数是2、3或4片,叶片形式可分为平直叶式和折叶式两种。桨式搅拌器主要用于流体的循环,由于在同样排量下,折叶式比平叶式的功耗少,故轴流桨叶使用较多。所谓轴流式桨叶,是指桨叶的主要排液方向与搅拌轴平行。桨式搅拌器也可用于高黏度流体的搅拌,促进流体的上下交换,代替价格高的螺带式叶轮。桨式搅拌器的转速一般为20—100r/min,黏度20Pa.s。