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（4）锚删式搅拌器 结构：
2、搅拌容器 形状：
敞开式
封闭式
锥型底
圆弧底
圆弧底：有利于产生流型.加速混合.没有死角.功耗低。 锥型底：有利于底部排料.流型差.底部易产生停滞现象.
均匀程 度差。 （2）设计 容器壁厚按压力容器设计标准及技术条件进行设计。 （3）容器容量及结构尺寸 ①容器长径流比 H/D
结构：
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桨式搅拌器特点： ①桨叶尺寸大, dj/D=0.5~0.8 宽度大,b：dj=0.1~0.25 ②转速低,u=1.5~2m/s ; n=1~100 rpm ③流型： 径向流
切向流 桨叶倾斜.可产生小范围轴向流 ④适合低粘度物料μ＞5000CP ⑤当容器内液位较高时.可在同一轴上安装 几个桨叶。
（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）
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）
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。
Vg v
H
D2
4
注:H 应圆整
校核:H/D 及η值是否在推荐范围内
3、挡板
（1）打漩
当被搅拌液料出现沿圆周做整体旋转运动时.这种流动状态叫打旋。
（2）打旋的危害
①几乎不存在轴向混合.会出现分离现象。
②液面下凹.有效容积降低。
③当旋涡较深时.会发生从液体表面吸气现象.引起液体密度变化或机械振动。
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：
当物料反映平稳或粘度较大时
η=0.8~0.85 (取高值)
③容器直径与高度
确定方法:先初算(忽略封头容积),后较核计算.
直径计算:
V D2H D3 H
4
4D
将 H/D )
注:D 应圆整为标准直径 容器高度计算:
V v D2H 4
式中:v 封头部分容积
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。
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（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
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第二节
一、搅拌机结构与组成
减速器
电 动
机
容 器
搅拌桨叶的设计和选型
组成：搅拌器 电动机 减速器 容器 排料管 挡板
适用物料：低粘度物料
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：
I
I1
I2
Im
m
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。
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A
B
（a）
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。
根据实验一般：
H/D=1~3 液—固相
D H
液—液相
H/D=1~2 气—液相
②搅拌容器装料量
H/D=1.7 ~2.5 发酵容器
搅拌容器装满程度用装满系数 η 表示
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η=Vg/ V
式中: V g
实际盛装物料的容积
V
容器全容积
η=0.6~0.85
如搅拌过程中起泡沫或呈沸腾状态
η=0.6~0.7 (取低值)
（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。
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：
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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)
高粘度过物料混合过程.主要是剪切作用。
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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.
A
B a
A B
b
则容器内液体 A 的平均体积浓度 CA0 为：
CA0
VA VA VB
（理论值）
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：
I CA CA0
（当样品中 CA CA0 时）
或 I 1 CA （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
（3）常见消除打旋的方法
①偏心安装
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② 倾斜安装
③側壁安装
消除打旋最简单常用的方法是在容器内加设挡板 （4）挡板的结构与作用 结构
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作用：
①消除打旋
②将切向流改变为轴向流和径向流
③增大液体的湍动程度
（5）充分挡板化
实践证明：实现充分挡板化的条件为