德凯公司开发的A315叶轮以及国内开发的轴向流叶轮是用于气液分散系的新型叶轮,食品搅拌器其特点是在叶轮区的水平投影上叶片的投影所占的比例(例面积率)达87%(4叶45°斜叶圆盘涡轮为42%)。功率准数Np值比直叶圆盘涡轮小得多。但这种叶轮的分散能力不如圆盘涡轮,实际上这种叶轮常常与圆盘涡轮组合使用。如在多层搅拌器的发酵罐中,底层仍用分散性能好的圆盘涡轮,上层采用A315叶轮,增加整罐的混合。应用结果表明,该组合具有能耗低,混合好,可提高发酵指数,取得明显的经济效益。
齿形圆盘涡轮式搅拌器
平齿形圆盘涡轮式CY
翻齿形圆盘涡轮式FY
贴齿形圆盘涡轮式TY
圆盘外缘吃不开锯齿形、高速旋转下剪切性能很高。循环能力相对弱,分散、粉碎、剥离作用强烈,两相物性差异大的分散混合很适用,如涂料的分散过程。平齿形为一层水平的锯齿,翻齿形和贴齿形为上下两向立式锯齿,前者为齿和圆盘一体冲成上下翻出,齿粗疏,后者为两过锯齿条焊于圆盘外缘,齿细密。常用介质粘度µ<50000cP,常用运转速度n=100~1000rpm,v=5~20m/s,常用尺寸DJ/D=0.2~0.5。
折叶桨式搅拌器一般选择300r/min,根据不同介质的物理学性质,桨叶的形状与搅拌槽内壁要一致。其间仅有锚式搅拌器很小间隙,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(见粘性流体流动。唯搅拌高粘度液体时, 液层中有较大的停滞区。
旋桨式搅拌器对总体流动有利。对于同一类型的搅拌器来说,在功率消耗相同的条件下,大直径、低转速的搅拌器,功率主要消耗于总体流动,有利于宏观混合。小直径、高转速的搅拌器,功率主要消耗于湍流脉动,有利于微观混合。搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题,至今只能通过逐级经验放大,根据取得的放大判据,外推至工业规模。
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