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桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致,其间仅有很小间隙,可清除附在槽壁上的粘性反应产物或堆积于槽底的固体物,保持较好的传热效果。桨叶外缘的圆周速度为0.5~1.5m/s,可用于搅拌粘度高达 200Pa·s的牛顿型流体和拟塑性流体。唯搅拌高粘度液体时,液层中有较大的停滞区。
框式搅拌器可视为桨式搅拌器的变形,其结构比较坚固,搅动物料量大。如果这类搅拌器底部形状和反应釜下封头形状相似时,通常称为锚式搅拌器。框式搅拌器直径较大,一般取反应器内径的2/3~9/10,50~70r/min。框式搅拌器与釜壁间隙较小,有利于传热过程的进行,快速旋转时,搅拌器叶片所带动的液体把静止层从反应釜壁上带下来;慢速旋转时,有刮板的搅拌器能产生良好的热传导。这类搅拌器常用于传热、晶析操作和高粘度液体、高浓度淤浆和沉降性淤浆的搅拌。
锚式、框式搅拌器属于同一类,统称锚框式搅拌器,该种搅拌器的叶轮桨径对罐径之比较大。使用于低粘度液体时,锚式叶轮的叶径与罐径比为0.7~0.9,对于高黏度液体则为0.8~0.95.转速通常为10~50r/min。为了增大搅拌范围和带走罐壁上的残留物或液层,锚框式搅拌器的外廓要接近搅拌罐的内壁,其底部的形状为适应罐底的轮廓也有椭圆、锥形等。为了增大对高粘度物料的搅拌范围以及提高叶轮的刚性,还常常要在锚式及框式上增加一些立叶和横梁,这样使得锚框式的结构形状出现了多种多样。
锚框式搅拌器通常在低速下运行,在搅拌低粘度液体时不产生大的剪切力,因此它不适用于液-液和气-液分散。另一个方面,该种叶轮在罐内移动的流量大,水平回转流占支配地位,不具有良好的混合均一性,然而在罐壁附近的流速比其他叶轮更能达到大的传热膜系数,故常用于传热、晶析操作。另外,由于桨叶直径较大,且与罐底贴近,也常用它来搅拌高浓度淤浆和沉淀性淤浆。还有它也常用于高粘度流体的搅拌。
框式搅拌器直径较大,一般取反应器内径的2/3~9/10,50~70r/min。框式搅拌器与釜壁间隙较小,有利于传热过程的进行,快速旋转时,搅拌器叶片所带动的液体把静止层从反应釜壁上带下来;慢速旋转时,有刮板的搅拌器能产生良好的热传导。
框式搅拌器与搅拌轴的连接方式类似于桨式,即叶轮与搅拌轴连接的一端制成半圆状的轴环,然后两侧叶片的两个半圆环用螺栓在搅拌轴上夹紧,同时用穿轴螺栓来固定叶片与搅拌轴。由于叶轮的外廓尺寸大,为便于装拆,叶片之间多数是螺栓连接。叶轮以扁钢、角钢制造居多,为了提高叶轮的强度,也可采用加筋的钢板。
搅拌轴与横档、竖条之间采用装配或者焊接连接起来,当搅拌轴被减速电机驱动旋转时,带动物料实现不同高度上的水平环向流动,横档、竖条对物料形成有效分割,达到强制搅拌分散的工艺效果。
特殊框式搅拌器特点:
此类搅拌器为慢速型搅拌器,适用于中高黏度液体的混合、传热反应等过程。μ<100000cp,转速n=1-100rpm。
锚框式搅拌器是常用搅拌器形式之一,主要用于高粘度挂壁式搅拌。