搅拌装置的传动装置
搅拌设备的传动装置包括电动机、变速器、联轴器、轴承及机架等。其中搅拌驱动机构通常采用电动机与变速器的组合或选用带变频器的电动机,使搅拌器达到需要的转速。
传动装置的作用是使搅拌轴以所需的转速转动,并保证搅拌轴获得所需的扭矩。在绝大多数搅拌设备中,搅拌轴只有一根,且搅拌器以恒定的速度向一个方向旋转。然而也有一些特殊的搅拌设备,为获得更佳的混合效果,可以在一个搅拌设备内使用两根搅拌轴,并让搅拌器进行复杂的运动,如复动式、往复式、行星式等
搅拌装置流型
搅拌设备内的流型取决于搅拌方式,搅拌器、釜、挡板等的几何特征,流体性质以及转速等因素。在一般情况下,搅拌轴安装在釜中心时,搅拌将产生三种基本流型:①切向流;②轴向流;③径向流。上述三种基本流型,通常可能同时存在。其中,轴向流与径向流对混合起主要作用,而切向流应加以抑制,可通过加入挡板削弱切向流,以增强轴向流与径向流。在无挡板的搅拌容器中,搅拌器偏心安装可以获得较好的搅拌效果。而在大型油釜中,若采用搅拌器侧面插入安装方式,通常可获得较好的釜内整体循环。该场合若采用侧面射流混合方式,也可得到相似的混合效果。
特殊物料的搅拌及物料的种类和特性
搅拌物料通常是可以流动的体系,可以是单相体系,也可以是多相体系。与搅拌有关的物料特性包括密度、流变行为、表面张力、相分率以及分散相尺寸等。搅拌过程的特性特别强烈地取决于物料的流变特性。本章集中叙述各类物料介质的流变行为及其对搅拌的影响,各相物料体系下搅拌的过程特征和性能指标以及搅拌功率计算等。
物料在应力作用下会流动,其流变行为有牛顿型和非牛顿型两种,取决于物料本身的结构及其受力状况。不同的分子结构或不同的组成是导致不同流变行为的主要原因。但是相同的分子结构、相同的组成,因受力状况不同也可以呈现出不同的流变行为。一个典型的例子是关于水的流变行为的变化:在通常条件下水是典型的牛顿流体,但是在高速运动时水可以呈现出明显的弹性行为。理论上非牛顿型流体均具有黏弹性行为,但是在实际处理时,为了简化,通常又将弹性行为不很明显的体系处理成纯黏性流体,因此又有纯黏性非牛顿流体和粘弹性流体之分。
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