5.2组合桨叶大小对搅拌功率的影响 11

5.3组合桨叶间距对搅拌功率的影响 15

5.4.组合桨叶转速比对搅拌功率的影响 19

5.5 结论： 22

致  谢 23

参考文献 24

1绪论

1.1 搅拌槽装置的研究进展

搅拌设备的应用在冶金工程、医药工程、化学工成、食品工程、生物工程等行业中使用非常广泛。工艺过程的种种化学变化是以参加反应物质的充分混合为前提的，对于加热、冷却和液体萃取及气体吸收等物理变化过程，都需要采用搅拌装置才能取得良好的效果。搅拌器在很多场合是作为反应器来使用的[1]。在生物反应中生物反应器上搅拌装置的设计直接决定了系统混合效果与能量效果，最终影响生产效率以及生产成本。因此，研究一种新型高效的搅拌器具有十分明显的现实意义和使用价值。同轴混合器已广泛用于造纸工业中以制备涂布液。在这种情况下，分散涡轮机安装在高速轴上，该高速轴也可以装配有杆式叶轮以促进颜料润湿。论文网

搅拌桨作为搅拌混合设备内的重要部件之一，提供了搅拌过程所需要的能量和适宜的流动状态，因而，对它进行合理的设计是达到高效、节能的搅拌效果和生产要求的关键要素。但调查表明，在其应用的行业中存在桨型单调、结构与操作参数远离优选值、规模效益低等问题。这严重干扰了企业的正常生产，影响了企业的经济效益。因而开发出符合我国国情且满足生产需求的高效搅拌桨，是目前许多企业迫切的需求；对新型搅拌桨进行开发和研制，目前具有一定的理论和工业实用价值，其在工业中的应用前景非常广阔，它也必将成为改造我国传统工业装备、促进我国经济建设的重要途径之一。

1.2 桨叶类型

搅拌桨叶的分类，也可以按照流体再桨叶的作用下产生的流动型态来分，可将桨叶分成两种类型-轴流式桨叶及径流式桨叶。所谓轴流式桨叶，是指桨叶的主要排液方向与搅拌轴平行;螺旋推进式桨叶即是一种典型的轴流式桨叶;所谓径流式桨叶，是指桨叶的主要排液方向与搅拌轴垂直。搅拌器的操作特性包括大体积或大流量的操作，或高压头或高剪切的操作。虽然许多混合过程只有大体积或只有高压头操作，但许多混合过程都利用两者的结合。如大体积溶液按递减顺序排列：掺和、传热、固体的悬浮到溶解、气液、液液分散等[2]。根据常用混合的叶轮形式，选择了以下几种桨叶：

1.2.1 开式涡轮，径向

利用涡轮叶片的径向离心力进行循环。对罐来说循环效果好，短路可能性低；常用于剪切和湍流程度较高的情况；对于具有大于15°的圆锥行底的罐来说，效果好于轴流式设备，可由圆锥形底部升举液体，与液体主题混合；通常要求较低的速度，单位容积所需的功率较高；价格中等。

1.2.2开式涡轮，四叶片轴流式

涡轮式搅拌器 (又称透平式叶轮)，是应用较广的一种搅拌器，能有效地完成几乎所有的搅拌操作，并能处理粘度范围很广的流体。涡轮搅拌器速度较大，300~600r/min。涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高，搅拌产生很强的径向流。

1.2.3螺旋桨

平行于轴沿轴向流动进行循环，其流型可被挡板改变，通常向下流动；桨叶可呈各种角度倾斜；在高速时有很好的剪切作用，低速时不易损坏；在粘稠液体中效果差；价格中等。