理論上雖然可將攪拌功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)分為(wéi)攪拌器功率和攪拌作業功(gōng)率兩個方麵考(kǎo)慮 (consider),但在實踐中一般隻考慮或主要考(kǎo)慮(lǜ)攪拌器功率,因(yīn)攪拌作業功率很難(nán)予以準確測定,一般通過設定攪拌器的轉速(speed)來滿足達到所需的攪拌作業功率。從攪拌(bàn)器功率(lǜ)的概念(niàn)出發,影響攪拌功率的主要因素(factor)如下。
①攪拌器的結構和運行參數(parameter),如攪拌器的(de)型式、槳葉直徑和寬度、槳葉的傾角、槳葉數量、攪拌器的轉速(speed)等。攪拌器生產廠家在攪拌(bàn)過程(chéng)中,一般認為粘度小於5Pa/s的為低(dī)粘(zhān)度流體,例(lì)如水、蓖(bì)麻油、飴糖、果醬、蜂蜜、潤滑油重(chóng)油、低粘(zhān)乳液(yè)等;5-50Pa/s的為中粘度流體,例如油墨、牙膏等;50-500Pa/s的為(wéi)高粘度(dù)流體,例如口香(xiāng)糖、增塑溶膠、固體燃料等;大於500Pa/s的為特高粘流體例如:橡(xiàng)膠混合(hé)物(wù)、塑料熔體、有機矽等。 對於低粘度介質,用小直徑的高轉速的攪拌(bàn)器就能帶動周圍的(de)流體循環,並至遠處
② 攪拌槽的結構參數(parameter),如攪拌槽(cáo)內(nèi)徑(jìng)和高(gāo)度、有無擋板或導流筒、擋板的寬度和數量、導流筒(tǒng)直徑等(děng)。化工(gōng)攪拌裝置是在水處理工程中加藥箱主(zhǔ)要用於各種藥劑的攪拌、溶解、儲存,再通過計(jì)量泵或水射器將藥液投加(jiā)到各投(tóu)加點。加藥箱外(wài)形分為方形和(hé)圓形,材(cái)質為聚乙烯(PE),通過滾塑技術(shù)一次成型,上部預設了計量泵及攪拌機的安裝位置化工(gōng)攪拌設備(bèi)在選擇攪拌容(róng)器時,應根(gēn)據生產規模(即物料處理量)、攪拌(bàn)操作目的和物料(liào)特(tè)性確定攪拌容(róng)器(qì)的形狀和尺寸,在確定攪拌容器的容積時應合理選擇裝料係數,盡量提高設備的利(lì)用率。如果沒有特殊需要,釜體一般宜選用常用的立式(shì)圓筒形容器。
③ 攪拌介(jiè)質(起決(jué)定作用的物質(zhì))的物性,如各介質的密度(單位:g/cm3或kg/m3)、液相介質黏度(viscosity)、固體顆粒大小(Size)、氣體介質通氣率等。
由以上分析(xī)(Analyse)可見,影響攪拌(bàn)功率(指(zhǐ)物體在單位時間內所(suǒ)做的功的多(duō)少)的(de)因(yīn)素(sù)(factor)是很複雜的,一般(bān)難以直接通過理論(lùn)分析方法來得到(dào)攪拌功率的計算方程。因此,借助於實驗(experiment)方(fāng)法(fǎ),再(zài)結合理論分析,是求得攪拌功(gōng)率計算公式的惟一途徑。由(yóu)流體力學的納維爾-斯托克斯方(fāng)程,並將(jiāng)其表示成無量綱形式,可得到無量綱關係式:Np=P/ρN3dj5=f(Re,Fr)式中Np——功率準數 Fr——弗魯德數,Fr=N2dj/g; P——攪拌功率。雷諾數反映了流體慣性(inertia)力(lì)與粘滯力之比,而弗魯德數(shù)反映了流體慣性力與重力之比。實驗(experiment)表明,除了在Re﹥300的過渡(transition)流狀(zhuàng)態時,Fr數對攪拌功率都沒有影響。即使在(zài)Re﹥300的過(guò)渡流狀態,Fr數對大部分的攪拌(bàn)槳葉影響也不大。因此在工程(chéng)上都直接把功率因(yīn)數表示成雷諾數的(de)函數,而不(bú)考慮(consider)弗魯德數的影(yǐng)響。
由於在雷諾數中僅包含了攪拌器的轉速(speed)、槳葉直徑(jìng)、流體的密度和黏度,因此對(duì)於以上提及的其他眾多因素必須在實驗(experiment)中予以(yǐ)設定(dìng),然後測出功率準數與雷諾數的關係。由(yóu)此可以看到(dào),從(cóng)實驗(experiment)得到的所有功率準數與雷諾數的關係曲線或方程都(dōu)隻能在一定(dìng)的條件範圍內(nèi)才能使用。明顯的是對不同的槳型,功率準數與雷諾數的(de)關係曲線是不同的,它們的Np-Re關係曲線也會不同。
①攪拌器的結構和運行參數(parameter),如攪拌器的(de)型式、槳葉直徑和寬度、槳葉的傾角、槳葉數量、攪拌器的轉速(speed)等。攪拌器生產廠家在攪拌(bàn)過程(chéng)中,一般認為粘度小於5Pa/s的為低(dī)粘(zhān)度流體,例(lì)如水、蓖(bì)麻油、飴糖、果醬、蜂蜜、潤滑油重(chóng)油、低粘(zhān)乳液(yè)等;5-50Pa/s的為中粘度流體,例如油墨、牙膏等;50-500Pa/s的為(wéi)高粘度(dù)流體,例如口香(xiāng)糖、增塑溶膠、固體燃料等;大於500Pa/s的為特高粘流體例如:橡(xiàng)膠混合(hé)物(wù)、塑料熔體、有機矽等。 對於低粘度介質,用小直徑的高轉速的攪拌(bàn)器就能帶動周圍的(de)流體循環,並至遠處
② 攪拌槽的結構參數(parameter),如攪拌槽(cáo)內(nèi)徑(jìng)和高(gāo)度、有無擋板或導流筒、擋板的寬度和數量、導流筒(tǒng)直徑等(děng)。化工(gōng)攪拌裝置是在水處理工程中加藥箱主(zhǔ)要用於各種藥劑的攪拌、溶解、儲存,再通過計(jì)量泵或水射器將藥液投加(jiā)到各投(tóu)加點。加藥箱外(wài)形分為方形和(hé)圓形,材(cái)質為聚乙烯(PE),通過滾塑技術(shù)一次成型,上部預設了計量泵及攪拌機的安裝位置化工(gōng)攪拌設備(bèi)在選擇攪拌容(róng)器時,應根(gēn)據生產規模(即物料處理量)、攪拌(bàn)操作目的和物料(liào)特(tè)性確定攪拌容(róng)器(qì)的形狀和尺寸,在確定攪拌容器的容積時應合理選擇裝料係數,盡量提高設備的利(lì)用率。如果沒有特殊需要,釜體一般宜選用常用的立式(shì)圓筒形容器。
③ 攪拌介(jiè)質(起決(jué)定作用的物質(zhì))的物性,如各介質的密度(單位:g/cm3或kg/m3)、液相介質黏度(viscosity)、固體顆粒大小(Size)、氣體介質通氣率等。
由以上分析(xī)(Analyse)可見,影響攪拌(bàn)功率(指(zhǐ)物體在單位時間內所(suǒ)做的功的多(duō)少)的(de)因(yīn)素(sù)(factor)是很複雜的,一般(bān)難以直接通過理論(lùn)分析方法來得到(dào)攪拌功率的計算方程。因此,借助於實驗(experiment)方(fāng)法(fǎ),再(zài)結合理論分析,是求得攪拌功(gōng)率計算公式的惟一途徑。由(yóu)流體力學的納維爾-斯托克斯方(fāng)程,並將(jiāng)其表示成無量綱形式,可得到無量綱關係式:Np=P/ρN3dj5=f(Re,Fr)式中Np——功率準數 Fr——弗魯德數,Fr=N2dj/g; P——攪拌功率。雷諾數反映了流體慣性(inertia)力(lì)與粘滯力之比,而弗魯德數(shù)反映了流體慣性力與重力之比。實驗(experiment)表明,除了在Re﹥300的過渡(transition)流狀(zhuàng)態時,Fr數對攪拌功率都沒有影響。即使在(zài)Re﹥300的過(guò)渡流狀態,Fr數對大部分的攪拌(bàn)槳葉影響也不大。因此在工程(chéng)上都直接把功率因(yīn)數表示成雷諾數的(de)函數,而不(bú)考慮(consider)弗魯德數的影(yǐng)響。
由於在雷諾數中僅包含了攪拌器的轉速(speed)、槳葉直徑(jìng)、流體的密度和黏度,因此對(duì)於以上提及的其他眾多因素必須在實驗(experiment)中予以(yǐ)設定(dìng),然後測出功率準數與雷諾數的關係。由(yóu)此可以看到(dào),從(cóng)實驗(experiment)得到的所有功率準數與雷諾數的關係曲線或方程都(dōu)隻能在一定(dìng)的條件範圍內(nèi)才能使用。明顯的是對不同的槳型,功率準數與雷諾數的(de)關係曲線是不同的,它們的Np-Re關係曲線也會不同。