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如何避免Wiggens顶置搅拌器出现打旋的现象

发布时间:2019-02-22   点击次数:75次
   如何避免Wiggens顶置搅拌器出现打旋的现象
  Wiggens顶置搅拌器在工业生产中应用范围很广,尤其在化工生产中,几乎所有的化工部门或多或少的都存在着搅拌操作。甚至在近些年来高速发展的高分子工业中,作为生产高分子材料的核心设备的聚合反应器中90%是搅拌设备。作为过程工业的基本单元操作是化工反应过程的重要环节,其原理涉及流体力学、传热、传质及化学反应等多种过程,搅拌过程就是在流动场中进行动量传递或是包括动量、热量、质量传递及化学反应的过程。Wiggens顶置搅拌器就是利用搅拌桨叶的旋转向釜内流体输入机械能从而使流体获得适宜的流动场的机械装置。
  当Wiggens顶置搅拌器置于容器中心搅拌低黏度液体时,如果叶轮转速够高,液体会在离心力的作用下涌向釜壁,使釜壁处的液体液面上升,而中心处的液面下降,结果形成了一个大旋涡,这种现象为打旋。叶轮的转速越大,形成的旋涡就越深,液体轴向流动效果非常好,但各层液体之间几乎不发生轴向混合,且当物料为多相体系时,还会发生分层或分离现象。当液面下凹到一定深度后,叶轮的中心部位将暴露于空气中,并吸入空气,使被搅拌液体的表观密度和搅拌效率下降。打旋还会引起功率波动和异常作用力,加剧置顶式搅拌器的振动,甚至使其无法工作。
  为了避免打旋现象,可以装设挡板。在Wiggens顶置搅拌器釜内装设挡板,既能提高液体的湍流程度,又能使切向流动的变化变为轴向和径向流动,有效的制止打旋。装设挡板后釜内液面下凹现象基本消失,釜内液体流动形成湍流,使搅拌效果显著提高。
  安装挡板的方式与液体黏度有关,低粘度(<7Pa·s)垂直纵向安装在内壁上,上部伸出液面,下部到达釜底;中等粘度(7~10Pa·s)液体或固液体系,应使挡板离开釜壁;高粘度(>10Pa·s)应使挡板离开釜壁并与壁面倾斜;粘度>12Pa·s就不需要安装挡板了。
  Wiggens顶置搅拌器的偏心或偏心且倾斜安装也是制止打旋的方法,不仅可以破坏循环对路的对称性有效抑制打旋现象,而且增加液体的湍流程度从而使搅拌效果提高。
  还有一种方法是设置导流筒,导流筒是一个圆筒体,它的作用是使桨叶排出的液体在导流筒内部和外部形成轴向循环流动。导流筒可以限定釜内液体流动路线,迫使釜内液体通过导流筒内的强烈混合区,既提高了Wiggens顶置搅拌器的循环流量和混合效果,又有助于消除短路与流动死区。

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