螺桿螺帶攪拌器技術(shù)參數(shù)

螺桿螺帶式攪拌器的葉片是把細(xì)長(zhǎng)形的金屬卷成螺旋狀而制成的，它是攪拌高黏度流體時(shí)不可缺少的一種葉輪形式。

螺帶的寬度約為葉徑的5%~15%，通常為10%。螺帶的數(shù)量一般為2，稱之為雙螺桿螺帶攪拌器；也有用一條螺帶的單螺帶葉輪；有時(shí)將一枚螺帶放在螺桿外側(cè)，另一枚螺帶放在中間，并使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)外兩條螺帶推動(dòng)液體前進(jìn)的方向相反，螺桿螺帶攪拌器設(shè)計(jì)時(shí)使得兩條螺帶推動(dòng)液體的排量相同，這種螺帶稱內(nèi)外單螺帶。與內(nèi)外單螺帶類似的還有螺帶-螺桿式葉輪，螺帶與螺桿分別使液體向相反方向流動(dòng)，使全罐形成整體的軸向循環(huán)，在設(shè)計(jì)螺帶-螺桿式葉輪攪拌器時(shí)，也需注意使螺帶與螺桿的排量相等，由于螺帶攪拌器是用于攪拌高黏度流體的，故其葉徑與罐徑之比應(yīng)取得大，至少應(yīng)等于0.9，大的可使葉輪與罐之間幾乎無間隙。而且為了提高傳熱能力，極力減少罐壁上的附著物，還可在螺帶上裝刮板。

螺帶的安裝高度通常取罐底至液面的高度。螺帶旋轉(zhuǎn)一周的高度稱螺距，一般螺帶為一至二個(gè)螺距。一個(gè)螺距的高度約等于葉徑。攪拌高黏度流體時(shí)通常使用錨框式和螺帶式葉輪，然而二者的混合效果大有區(qū)別，錨式葉輪幾乎不產(chǎn)生上下流動(dòng)，在罐中心部的混合效果也較差，且液體黏度越高，這種缺點(diǎn)越明顯。另一方面，螺桿螺帶式攪拌器葉輪利用其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和液體的黏性，產(chǎn)生以上下循環(huán)流為主的流動(dòng)，隨攪拌器攪拌軸旋轉(zhuǎn)的方向不同，罐內(nèi)有螺帶存在的外周部液體被向上推或向下壓，同時(shí)在罐中心部則液體相應(yīng)地下降或上升，從而形成全罐液體的上下循環(huán)流動(dòng)。至于哪一種旋轉(zhuǎn)方向好，不能一概而論，盡可能以小試確認(rèn)。有時(shí)，攪拌器回轉(zhuǎn)方向不同，所需攪拌功率也不同。

攪拌器中的三種基本流型

攪拌器的流型與攪拌效果、攪拌功率的關(guān)系十分密切，攪拌器的改進(jìn)和新型攪拌器的開發(fā)往往從流型著手。釜內(nèi)的流型主要取決于攪拌方式、攪拌器、容器形狀、擋板等幾何特征，以及流體性質(zhì)、轉(zhuǎn)速等因素。對(duì)于工業(yè)上應(yīng)用多的立式圓筒攪拌器頂插式中心安裝，攪拌將產(chǎn)生三種基本流型。

(1)徑向流流體的流動(dòng)方向垂直于主軸沿徑向流動(dòng)，碰到容器壁面分成兩股流體分別向上、向下流動(dòng)，再回到葉端，不穿過葉片形成上、下兩個(gè)循環(huán)流動(dòng)，見圖5-2 (a)。攪拌器的圓盤是產(chǎn)生徑向流的主要原因。

(2)軸向流流體的流動(dòng)方向平行于主軸，流體由槳葉推動(dòng)，使流體向下流動(dòng)，碰到器底再翻上，形成上下循環(huán)流，見圖5-2(b)。軸向流的產(chǎn)生是由于流體對(duì)旋轉(zhuǎn)葉片產(chǎn)生的升力的反作用力引起的。

(3)切向流無擋板的容器內(nèi)，流體繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，流速高時(shí)。液體表面會(huì)形成漩渦，如圖5—2(c)所示。此時(shí)流體從槳葉周圍周向卷吸至槳葉區(qū)的流量很小，混合效果很差。

上述三種流型通常可能在攪拌器中同時(shí)存在，其中軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用，而切向流應(yīng)如以抑制。采用擋板可削弱切向流，增強(qiáng)軸向流和徑向流作用。

罐中液體的循環(huán)流動(dòng)是達(dá)到物料混合所的流動(dòng)狀態(tài)，而湍流擴(kuò)散、剪切流又是某些攪拌過程快速進(jìn)行達(dá)到攪拌目的所需要的。雖然某種合適的流動(dòng)狀態(tài)也要靠攪拌罐及其他附件來共同造成，但是葉輪的形狀與運(yùn)轉(zhuǎn)情況仍可以說是決定罐內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)的基本的因素。

各種攪拌葉輪形狀按攪拌器的運(yùn)動(dòng)方向與葉輪表面的角度可分為三類，即平葉、折葉和螺旋面葉。槳式、渦輪式、錨式、框式等的葉輪都是平葉或折葉，而推進(jìn)式、螺桿式、螺帶式的葉輪則為螺旋面葉。　　平葉的槳面與運(yùn)動(dòng)方向垂直，即運(yùn)動(dòng)方向與槳面法線方向一致。折葉的槳面與運(yùn)動(dòng)方向成一個(gè)傾斜角度；一般這個(gè)傾斜角度為45或60度等。螺旋面葉是連續(xù)的螺旋面成其中一部分，葉片曲面與運(yùn)動(dòng)方向的角度逐漸變化，如推進(jìn)式葉片的根部曲面與運(yùn)動(dòng)方向一般可為40-70度，而其葉端的曲面與運(yùn)動(dòng)方向的角度較小，頂入式攪拌器用戶至上，一般為17度左右。　　由于平葉的運(yùn)動(dòng)方向與槳面垂直，所以當(dāng)葉輪低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液體的主要流動(dòng)為水平環(huán)向的流動(dòng)。

當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)速增大時(shí)，液體的徑向流動(dòng)就漸漸增大。葉輪轉(zhuǎn)速愈高，由平葉排出的徑向流愈強(qiáng)。但只靠葉輪本身，它造成的軸向流動(dòng)還是很弱的。折葉由于槳面與運(yùn)動(dòng)方向成一定傾斜角，所以在葉輪運(yùn)動(dòng)時(shí)，除有水平環(huán)流外，還有軸向分流。在葉輪轉(zhuǎn)速增大時(shí)，還有漸漸增大的徑向流。螺旋面可以看成是許多折葉的組合，這些折葉的角度逐漸變化，所以螺旋面的流向也有水平環(huán)向流、徑向流和軸向流，其中軸向流量大。