搅拌设备使用历史悠久,应用范围广。但对搅拌操作的科学研究还很不够。搅拌操作看来似乎简 单,但实际上,它所涉及的因索却极为复杂。对于 搅拌器型式的选择,从工艺的观点以及力学观点来 说,迄今都研究得不够。
过去有很多文献论述了搅拌设备的动力消耗, 并给出了不少情况下的计箅公式,但是由于使用介 质操作条件的不同,物理化学性能的差异,容器形 状及内部设施的不同以及各种搅拌器特性上的区 别,正确确定搅拌功率并适当地选择驱动电机是十 分困难的。在没有模拟试验的情况下,设计新的搅 拌设备时,常采用现有设备数据的方法,宁大勿 小,结果造成了不少浪费。国内有些单位对一些生 产中的搅拌设备进行了功率测试,从測试的结果可 以看到,由于功率消耗难于计箅准确,电动机选用 过大,造成了负荷率很低的不合理现象。
对于搅拌设备的研究,除功率问题外,有关搅 拌的流体力学研究具有重要意义。这方面已做了许 多工作’但尚需扩大和深入。在液体中进行搅拌 时,搅拌器的功能不仅引起液体的整个运动,而且 会在液体中产生湍动,湍动程度与搅拌器使液体旋 转而产生的旋涡现象有密切关系。这些旋涡因经常 地互相撞击和破裂,使液体受到剧烈的搅拌。由此 可见在搅拌操作中,对于流体力学理论的研究是极 其重要的。
近代化学工业中,流动的物料不再只是一些低 黏度的牛顿型流体,许多高黏度流体也常常遇到, 尤其是各种各样的髙分子溶液以及混有催化剂粒子 的浆状流体等非牛顿型流体的应用日益广泛。它们 与通常的牛顿型流体具有不同的流动特性,所以对 于非牛顿型液体的研究是当今的一个重要课题。对 髙黏度流体,特别是非牛顿型流体的搅拌传热的研 究,也是近年来的一个方向。聚合釜的传热特性与 其中所用的搅拌器的型式关系甚大。对于各种常用 搅拌器型式的搅拌设备的传热,前人给出了许多方 程式,近年来在一些文章中也补充了有关搅拌设备 的传热系数的推算公式。
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