第一章液體攪拌

1、1第一章第一章 液體攪拌液體攪拌 利用葉輪旋轉(zhuǎn)或其他方式，推動(dòng)設(shè)備內(nèi)利用葉輪旋轉(zhuǎn)或其他方式，推動(dòng)設(shè)備內(nèi)液體按一定流型循環(huán)流動(dòng)，從而使物料混合液體按一定流型循環(huán)流動(dòng)，從而使物料混合均勻或使傳熱傳質(zhì)過(guò)程加速的操作稱為均勻或使傳熱傳質(zhì)過(guò)程加速的操作稱為液體液體攪拌攪拌。 液體攪拌可以達(dá)到以下目的液體攪拌可以達(dá)到以下目的 : : （1 1）互溶液體的攪拌，使兩種或數(shù)種）互溶液體的攪拌，使兩種或數(shù)種互溶液體在攪拌作用下達(dá)到濃度、溫度、密互溶液體在攪拌作用下達(dá)到濃度、溫度、密度及其物性的均勻混合。如制備混合物。度及其物性的均勻混合。如制備混合物。 2 （2 2）不互溶液體的攪拌，使兩種液體充）不互溶液體的

2、攪拌，使兩種液體充分乳化、增加相間接觸面積，通過(guò)分散到達(dá)分乳化、增加相間接觸面積，通過(guò)分散到達(dá)容器內(nèi)兩相液體的均勻狀態(tài)。如制備懸浮液容器內(nèi)兩相液體的均勻狀態(tài)。如制備懸浮液和乳濁液。和乳濁液。 （3 3）固相和液相的攪拌，使固體顆粒懸）固相和液相的攪拌，使固體顆粒懸浮在液相中。如制備均勻的懸浮液。浮在液相中。如制備均勻的懸浮液。 （4 4）氣液相攪拌，使氣體成為微細(xì)氣泡，）氣液相攪拌，使氣體成為微細(xì)氣泡，均勻分散在液相中，形成穩(wěn)定的分散質(zhì)。如均勻分散在液相中，形成穩(wěn)定的分散質(zhì)。如用于液體吸收氣體。用于液體吸收氣體。 （5 5）強(qiáng)化液體與器壁的傳熱，減少局部）強(qiáng)化液體與器壁的傳熱，減少局部過(guò)熱，提

3、高傳熱系數(shù)，促進(jìn)介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)熱，提高傳熱系數(shù)，促進(jìn)介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)和物理過(guò)程。和物理過(guò)程。 3 （6 6）高粘度液體的攪拌，如制造稠厚的乳）高粘度液體的攪拌，如制造稠厚的乳劑、軟膏和糊狀物類的藥品。劑、軟膏和糊狀物類的藥品。 液體攪拌主要有機(jī)械攪拌、氣流攪拌和射液體攪拌主要有機(jī)械攪拌、氣流攪拌和射流混合等。流混合等。 制藥工業(yè)上最常用的是機(jī)械攪拌。制藥工業(yè)上最常用的是機(jī)械攪拌。典型的機(jī)械攪拌裝置如下圖所示。典型的機(jī)械攪拌裝置如下圖所示。45第一節(jié)第一節(jié) 攪拌的機(jī)理攪拌的機(jī)理一、攪拌效果的度量一、攪拌效果的度量 多數(shù)攪拌操作均以兩種或多種物料的混多數(shù)攪拌操作均以兩種或多種物料的混合為基本目的，

4、常用混合的均勻度作為攪拌合為基本目的，常用混合的均勻度作為攪拌效果的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。效果的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。 平均均勻度平均均勻度I I 混合均勻時(shí)混合均勻時(shí)I=1I=1；混合不；混合不均勻時(shí)均勻時(shí)0I10I1，I I偏離偏離1 1越遠(yuǎn)，混合越不均勻。越遠(yuǎn)，混合越不均勻。二、攪拌機(jī)理二、攪拌機(jī)理 攪拌的目的是通過(guò)攪拌器自身的旋轉(zhuǎn)把攪拌的目的是通過(guò)攪拌器自身的旋轉(zhuǎn)把機(jī)械能傳遞給液體，造成設(shè)備內(nèi)液體的強(qiáng)制機(jī)械能傳遞給液體，造成設(shè)備內(nèi)液體的強(qiáng)制對(duì)流，以達(dá)到均勻的混合狀態(tài)。對(duì)流，以達(dá)到均勻的混合狀態(tài)。 6 液體的強(qiáng)制對(duì)流方式有液體的強(qiáng)制對(duì)流方式有總體循環(huán)流動(dòng)總體循環(huán)流動(dòng)和和湍流運(yùn)動(dòng)湍流運(yùn)動(dòng)（湍動(dòng)）兩種。（湍動(dòng)）兩種

5、。 攪拌器的攪拌器的功能功能是提供攪拌過(guò)程所需要的是提供攪拌過(guò)程所需要的能量和適宜的流動(dòng)狀態(tài)。它通過(guò)自身（葉輪）能量和適宜的流動(dòng)狀態(tài)。它通過(guò)自身（葉輪）的旋轉(zhuǎn)把機(jī)械能傳遞給液體，帶動(dòng)液體作圓的旋轉(zhuǎn)把機(jī)械能傳遞給液體，帶動(dòng)液體作圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也因槳葉型式不同形成軸向、周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也因槳葉型式不同形成軸向、徑向流動(dòng)。徑向流動(dòng)。 這樣，一方面在攪拌器附近產(chǎn)生強(qiáng)剪切這樣，一方面在攪拌器附近產(chǎn)生強(qiáng)剪切或或湍動(dòng)湍動(dòng)，形成高度湍流的充分混合區(qū)；另一，形成高度湍流的充分混合區(qū)；另一方面產(chǎn)生一股高速射流，推動(dòng)全部液體沿一方面產(chǎn)生一股高速射流，推動(dòng)全部液體沿一定途徑在罐內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，這種大范圍的流動(dòng)定途徑在罐內(nèi)循環(huán)

6、流動(dòng)，這種大范圍的流動(dòng)稱為稱為總體流動(dòng)總體流動(dòng)，如圖，如圖2-22-2所示。所示。 78 總體流動(dòng)將液體破碎成較大液團(tuán)并帶至總體流動(dòng)將液體破碎成較大液團(tuán)并帶至罐內(nèi)各處，更小尺度上的混合則是由高度湍罐內(nèi)各處，更小尺度上的混合則是由高度湍動(dòng)液流中的旋渦造成。動(dòng)液流中的旋渦造成。 1 1、罐內(nèi)的總體流動(dòng)與大尺度的混合、罐內(nèi)的總體流動(dòng)與大尺度的混合 總體流動(dòng)的途徑復(fù)雜總體流動(dòng)的途徑復(fù)雜, ,不同型式的攪拌器不同型式的攪拌器所形成的途徑各不相同。所形成的途徑各不相同。 旋槳式攪拌器形成的罐內(nèi)總體流動(dòng)旋槳式攪拌器形成的罐內(nèi)總體流動(dòng)圖圖2-32-3 渦輪式攪拌器形成的罐內(nèi)總體流動(dòng)渦輪式攪拌器形成的罐內(nèi)總體流

7、動(dòng)圖圖2-42-491011 要使總體流動(dòng)能夠促進(jìn)罐內(nèi)液體大尺度要使總體流動(dòng)能夠促進(jìn)罐內(nèi)液體大尺度均勻混合，必須使總體流動(dòng)充至罐內(nèi)各處，均勻混合，必須使總體流動(dòng)充至罐內(nèi)各處，消除不流動(dòng)的死區(qū)。消除不流動(dòng)的死區(qū)。 加大循環(huán)量有利于提高大尺度上混合的加大循環(huán)量有利于提高大尺度上混合的均勻度均勻度。 2 2、強(qiáng)剪切、高度湍動(dòng)與小尺度的混合、強(qiáng)剪切、高度湍動(dòng)與小尺度的混合 當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的高速液流通過(guò)靜止或當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的高速液流通過(guò)靜止或運(yùn)動(dòng)速度較低的液體時(shí)，高速液體和低速液運(yùn)動(dòng)速度較低的液體時(shí)，高速液體和低速液體在交界面及其附近產(chǎn)生速度梯度，使界面體在交界面及其附近產(chǎn)生速度梯度，使界面附近的液體受

8、到強(qiáng)烈的剪切作用。附近的液體受到強(qiáng)烈的剪切作用。 12 低粘度流體低粘度流體產(chǎn)生大量旋渦。產(chǎn)生大量旋渦。 高粘度液體高粘度液體罐內(nèi)只作層流流動(dòng)。罐內(nèi)只作層流流動(dòng)。 總體流動(dòng)的特點(diǎn)總體流動(dòng)的特點(diǎn)是液體以相當(dāng)于或略小是液體以相當(dāng)于或略小于設(shè)備尺寸的尺度運(yùn)動(dòng)，且有一定的流動(dòng)方于設(shè)備尺寸的尺度運(yùn)動(dòng)，且有一定的流動(dòng)方向，流動(dòng)范圍大。向，流動(dòng)范圍大。 湍流運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)湍流運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)則是以很小的微團(tuán)尺度則是以很小的微團(tuán)尺度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)距離很短，且又不規(guī)則。運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)距離很短，且又不規(guī)則。 13 湍流運(yùn)動(dòng)造成的混合速度遠(yuǎn)比總體流動(dòng)所湍流運(yùn)動(dòng)造成的混合速度遠(yuǎn)比總體流動(dòng)所造成的混合速度快造成的混合速度快。 實(shí)際的攪拌

9、所造成的混合過(guò)程是總體流動(dòng)、實(shí)際的攪拌所造成的混合過(guò)程是總體流動(dòng)、湍流運(yùn)動(dòng)及分子擴(kuò)散等的綜合作用。湍流運(yùn)動(dòng)及分子擴(kuò)散等的綜合作用。14第二節(jié)第二節(jié) 攪拌器攪拌器一、攪拌器的類型及其性能一、攪拌器的類型及其性能（一）攪拌器的類型（一）攪拌器的類型 1 1、按工作原理分為按工作原理分為 軸向流攪拌器軸向流攪拌器 如螺旋槳式葉輪如螺旋槳式葉輪 徑向流攪拌器徑向流攪拌器 如渦輪式葉輪如渦輪式葉輪 前者使液體作軸向和切向流動(dòng)，后者使前者使液體作軸向和切向流動(dòng)，后者使液體作徑向和切向流動(dòng)。液體作徑向和切向流動(dòng)。15按按工工作作原原理理分分類類類型類型特點(diǎn)特點(diǎn)液體流動(dòng)狀況液體流動(dòng)狀況 典型代表典型代表軸向軸

10、向流攪流攪拌器拌器流量大，流量大，壓頭低壓頭低在攪拌罐內(nèi)主在攪拌罐內(nèi)主要作軸向和切要作軸向和切向流動(dòng)向流動(dòng)螺旋槳式螺旋槳式徑向徑向流攪流攪拌器拌器流量較小，流量較小，壓頭較高壓頭較高在攪拌罐內(nèi)主在攪拌罐內(nèi)主要作徑向和切要作徑向和切向流動(dòng)向流動(dòng)渦輪式渦輪式16 2 2、按攪拌器性能分類按攪拌器性能分類 根據(jù)攪拌器的旋轉(zhuǎn)直徑和轉(zhuǎn)速根據(jù)攪拌器的旋轉(zhuǎn)直徑和轉(zhuǎn)速 小直徑高轉(zhuǎn)速攪拌器小直徑高轉(zhuǎn)速攪拌器 如：螺旋槳式和渦輪式如：螺旋槳式和渦輪式大直徑低轉(zhuǎn)速攪拌器大直徑低轉(zhuǎn)速攪拌器 如：槳式、錨式、螺帶式如：槳式、錨式、螺帶式 小直徑高轉(zhuǎn)速攪拌器適用于液體粘度較低小直徑高轉(zhuǎn)速攪拌器適用于液體粘度較低的場(chǎng)合，大

11、直徑低轉(zhuǎn)速攪拌器適用于液體粘度的場(chǎng)合，大直徑低轉(zhuǎn)速攪拌器適用于液體粘度較高的場(chǎng)合。較高的場(chǎng)合。17按按攪攪拌拌器器性性能能分分類類類型類型特點(diǎn)特點(diǎn)適用范圍適用范圍典型代表典型代表小直徑小直徑高轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)速攪拌器攪拌器葉片面積葉片面積小，轉(zhuǎn)速小，轉(zhuǎn)速高高液體粘度液體粘度較低的場(chǎng)較低的場(chǎng)合合螺旋槳式螺旋槳式和渦輪式和渦輪式大直徑大直徑低轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)速攪拌器攪拌器葉片面積葉片面積大，轉(zhuǎn)速大，轉(zhuǎn)速低，攪動(dòng)低，攪動(dòng)范圍大范圍大液體粘度液體粘度較高的場(chǎng)較高的場(chǎng)合合槳式、錨槳式、錨式、螺帶式、螺帶式、框式式、框式18( (二二) )幾種常用攪拌器的性能幾種常用攪拌器的性能 1 1、螺旋槳式攪拌器、螺旋槳式攪拌器

12、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝容易，轉(zhuǎn)速高，攪拌器直結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝容易，轉(zhuǎn)速高，攪拌器直徑一般取攪拌罐內(nèi)徑的徑一般取攪拌罐內(nèi)徑的0.20.5倍，葉片端部，葉片端部的圓周速度一般為的圓周速度一般為5 5 15m/s 15m/s 。 適用于低粘度（適用于低粘度（2Pas2Pas）液體的攪拌。）液體的攪拌。 常用于大尺度均勻混合的場(chǎng)合，如互溶液常用于大尺度均勻混合的場(chǎng)合，如互溶液體的混合，固體的混懸，強(qiáng)化攪拌罐內(nèi)傳熱等。體的混合，固體的混懸，強(qiáng)化攪拌罐內(nèi)傳熱等。 19 螺旋槳式攪拌器旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體在高速旋螺旋槳式攪拌器旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪作用下作軸向和切向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)液體轉(zhuǎn)的葉輪作用下作軸向和切向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)液體離開

13、螺旋槳后作螺旋線運(yùn)動(dòng)。軸向分速度使離開螺旋槳后作螺旋線運(yùn)動(dòng)。軸向分速度使液體沿軸向下流動(dòng)，當(dāng)流至罐底時(shí)再沿罐壁液體沿軸向下流動(dòng)，當(dāng)流至罐底時(shí)再沿罐壁折回返入旋槳，形成如圖折回返入旋槳，形成如圖2-32-3所示的總體循環(huán)所示的總體循環(huán)流動(dòng)。切向分速度使離開槳葉的液體帶動(dòng)容流動(dòng)。切向分速度使離開槳葉的液體帶動(dòng)容器內(nèi)整個(gè)液體作圓周運(yùn)動(dòng)。器內(nèi)整個(gè)液體作圓周運(yùn)動(dòng)。 若液體中含有固體顆粒時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)還若液體中含有固體顆粒時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)還會(huì)將顆粒甩向罐壁，并沉積到攪拌罐底部，會(huì)將顆粒甩向罐壁，并沉積到攪拌罐底部，起著與混合相反的作用，應(yīng)設(shè)法抑制。起著與混合相反的作用，應(yīng)設(shè)法抑制。 2021 2 2、渦輪式攪拌

14、器、渦輪式攪拌器 渦輪式攪拌器的直徑一般為罐內(nèi)徑的渦輪式攪拌器的直徑一般為罐內(nèi)徑的0.20.20.5，轉(zhuǎn)速較高，葉片端部的圓周速度，轉(zhuǎn)速較高，葉片端部的圓周速度一般為一般為4 410m/s10m/s。 適用于中等和低粘度適用于中等和低粘度(50Pas)( 槳式槳式 渦輪式渦輪式 螺旋槳式螺旋槳式 常用的攪拌器選型方法有以下幾種：常用的攪拌器選型方法有以下幾種： 4142( (二二) )根據(jù)操作目的和主要影響因素來(lái)選型（根據(jù)操作目的和主要影響因素來(lái)選型（表表3-13-1） 1 1、低粘度均相液體的混合、低粘度均相液體的混合 一般的攪拌器皆可適用。一般的攪拌器皆可適用。螺旋槳式螺旋槳式的的循環(huán)速率

15、大且消耗功率小，最合適；槳式循環(huán)速率大且消耗功率小，最合適；槳式轉(zhuǎn)速低，功率消耗小，但混合效果不佳；轉(zhuǎn)速低，功率消耗小，但混合效果不佳；渦輪式的剪切作用強(qiáng)，但其功率消耗大，渦輪式的剪切作用強(qiáng)，但其功率消耗大，對(duì)于這類混合過(guò)程不經(jīng)濟(jì)。對(duì)于這類混合過(guò)程不經(jīng)濟(jì)。 2 2、高粘度均相液體的混合、高粘度均相液體的混合 常用大尺寸低轉(zhuǎn)速攪拌器（錨式、框常用大尺寸低轉(zhuǎn)速攪拌器（錨式、框式、螺帶式），主要取決于攪拌液的粘度。式、螺帶式），主要取決于攪拌液的粘度。43 3 3、分散、分散( (非均相液體混合非均相液體混合) ) 渦輪式渦輪式攪拌器的剪切作用強(qiáng)且循環(huán)速率大，攪拌器的剪切作用強(qiáng)且循環(huán)速率大，用于此類

16、操作效果最好，用于此類操作效果最好，特別是平直葉特別是平直葉的剪切的剪切作用比折葉和彎葉的大，更為合適。在分散粘作用比折葉和彎葉的大，更為合適。在分散粘度較大的液體時(shí)，可采用彎葉渦輪，以減小能度較大的液體時(shí)，可采用彎葉渦輪，以減小能量消耗。量消耗。 44 4 4、固體混懸、固體混懸 在低粘度液體內(nèi)懸浮容易沉降的固體顆在低粘度液體內(nèi)懸浮容易沉降的固體顆粒時(shí)，應(yīng)選用粒時(shí)，應(yīng)選用渦輪式渦輪式攪拌器。其中又以攪拌器。其中又以開啟開啟式式為最好，因它沒有中間的圓盤，不會(huì)阻礙為最好，因它沒有中間的圓盤，不會(huì)阻礙槳葉上下的液相混合，特別是彎葉開啟式渦槳葉上下的液相混合，特別是彎葉開啟式渦輪，槳葉不易磨損，用

17、于固體懸浮更為合適。輪，槳葉不易磨損，用于固體懸浮更為合適。如固液密度差小，不易沉降，則可采用螺旋如固液密度差小，不易沉降，則可采用螺旋槳式。對(duì)固液比在槳式。對(duì)固液比在5050以上或液體粘度高而以上或液體粘度高而不易沉降的，可采用槳式或錨式攪拌器。不易沉降的，可采用槳式或錨式攪拌器。 45 5 5、固體溶解、固體溶解 要求攪拌器既有剪切作用又有循環(huán)速率，要求攪拌器既有剪切作用又有循環(huán)速率，所以所以渦輪式渦輪式是最合適的。螺旋槳式的循環(huán)速率是最合適的。螺旋槳式的循環(huán)速率大，剪切作用小，可用于小容量的固體溶解。大，剪切作用小，可用于小容量的固體溶解。槳式要借助擋板提高它的循環(huán)能力。槳式要借助擋板提

18、高它的循環(huán)能力。 6 6、氣體吸收、氣體吸收 需要較強(qiáng)的剪切作用、較大的液體循環(huán)量需要較強(qiáng)的剪切作用、較大的液體循環(huán)量和較高的轉(zhuǎn)速，因此渦輪式攪拌器較適宜，尤和較高的轉(zhuǎn)速，因此渦輪式攪拌器較適宜，尤其是其是中間圓盤的渦輪式攪拌器中間圓盤的渦輪式攪拌器為最佳。為最佳。 46 7 7、結(jié)晶、結(jié)晶 一般情況下，小直徑高轉(zhuǎn)速攪拌器適用一般情況下，小直徑高轉(zhuǎn)速攪拌器適用于微粒結(jié)晶，大直徑低轉(zhuǎn)速攪拌器適用于大于微粒結(jié)晶，大直徑低轉(zhuǎn)速攪拌器適用于大顆粒定型結(jié)晶。顆粒定型結(jié)晶。 8 8、傳熱、傳熱 傳熱量小時(shí)可用夾套罐加熱，采用傳熱量小時(shí)可用夾套罐加熱，采用槳式槳式攪拌器；中等傳熱量可用夾套罐加熱，采用攪拌器

19、；中等傳熱量可用夾套罐加熱，采用槳式攪拌器并加擋板槳式攪拌器并加擋板；傳熱量很大時(shí)可用蛇；傳熱量很大時(shí)可用蛇管傳熱，采用管傳熱，采用螺旋槳式或渦輪式攪拌器螺旋槳式或渦輪式攪拌器，并并加擋板加擋板。 47第三節(jié)第三節(jié) 攪拌功率攪拌功率一、攪拌器混合效果與功率消耗一、攪拌器混合效果與功率消耗N=gqVH 式中：式中：q qV攪拌器排液量（流量）；攪拌器排液量（流量）； HH攪拌器對(duì)單位重量液體所做攪拌器對(duì)單位重量液體所做的功，即壓頭。的功，即壓頭。 在等功率條件下，采用大直徑、低轉(zhuǎn)速在等功率條件下，采用大直徑、低轉(zhuǎn)速攪拌器，更多的功率消耗于總體流動(dòng)，有利攪拌器，更多的功率消耗于總體流動(dòng)，有利于大尺

20、度上的均勻混合；采用小直徑、高轉(zhuǎn)于大尺度上的均勻混合；采用小直徑、高轉(zhuǎn)速攪拌器，更多的功率消耗于湍動(dòng)，有利于速攪拌器，更多的功率消耗于湍動(dòng)，有利于小尺度上的均勻混合。小尺度上的均勻混合。48 攪拌器的功率與罐內(nèi)造成的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，攪拌器的功率與罐內(nèi)造成的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，所以所以影響流動(dòng)狀態(tài)的因素也是影響攪拌功率的影響流動(dòng)狀態(tài)的因素也是影響攪拌功率的因素因素。與攪拌功率有關(guān)的因素可分為。與攪拌功率有關(guān)的因素可分為幾何因素幾何因素與與物理因素物理因素兩類。兩類。 1 1、影響攪拌功率的幾何因素有：、影響攪拌功率的幾何因素有： (1) (1)攪拌器的直徑；攪拌器的直徑； (2) (2)攪拌器葉片數(shù)量、

21、形狀以及葉片長(zhǎng)度攪拌器葉片數(shù)量、形狀以及葉片長(zhǎng)度和寬度；和寬度； (3) (3)攪拌器內(nèi)徑；攪拌器內(nèi)徑； 二、均相液體的攪拌功率二、均相液體的攪拌功率49 (4) (4)攪拌器中所裝液體高度；攪拌器中所裝液體高度； (5) (5)攪拌器距罐底部的距離；攪拌器距罐底部的距離； (6) (6)擋板數(shù)目及寬度。擋板數(shù)目及寬度。 2 2、對(duì)于均相液體攪拌過(guò)程，影響攪拌、對(duì)于均相液體攪拌過(guò)程，影響攪拌功率的主要物理因素為：功率的主要物理因素為： (1) (1)液體的密度液體的密度； (2) (2)液體的粘度液體的粘度； (3) (3)攪拌器轉(zhuǎn)速攪拌器轉(zhuǎn)速n n； (4) (4)重力加速度重力加速度g g

22、等。等。 3 3、功率曲線、功率曲線（了解（了解 ）50第四節(jié)第四節(jié) 攪拌器的放大攪拌器的放大 放大：放大：通過(guò)小型設(shè)備模擬試驗(yàn)所取得的最通過(guò)小型設(shè)備模擬試驗(yàn)所取得的最佳操作條件及攪拌器的工藝參數(shù)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募巡僮鳁l件及攪拌器的工藝參數(shù)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)挠?jì)算處理，從而獲得設(shè)計(jì)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的攪拌計(jì)算處理，從而獲得設(shè)計(jì)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的攪拌裝置所需的操作條件和數(shù)據(jù)的過(guò)程。裝置所需的操作條件和數(shù)據(jù)的過(guò)程。 51 對(duì)于一般攪拌裝置的放大，要求實(shí)驗(yàn)系對(duì)于一般攪拌裝置的放大，要求實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（模型）與實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)（原型）之間的統(tǒng)（模型）與實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)（原型）之間的相似有：幾何相似、流體運(yùn)動(dòng)相似、動(dòng)力學(xué)相似有：幾何相似、

23、流體運(yùn)動(dòng)相似、動(dòng)力學(xué)狀態(tài)相似熱相似等。實(shí)際上要同時(shí)滿足這些狀態(tài)相似熱相似等。實(shí)際上要同時(shí)滿足這些相似條件是不可能的，但相似條件是不可能的，但兩系統(tǒng)幾何相似是兩系統(tǒng)幾何相似是相似放大的基本要求相似放大的基本要求。 幾何相似是指模型與原型相應(yīng)幾何尺寸幾何相似是指模型與原型相應(yīng)幾何尺寸的比例都相等。的比例都相等。 攪拌器通常采用兩種方法進(jìn)行放大。一攪拌器通常采用兩種方法進(jìn)行放大。一種是按功率數(shù)據(jù)放大，另一種是按工藝結(jié)果種是按功率數(shù)據(jù)放大，另一種是按工藝結(jié)果放大。前者比后者必須滿足的相似條件少。放大。前者比后者必須滿足的相似條件少。52第五節(jié)第五節(jié) 其他類型攪拌器其他類型攪拌器 磁力驅(qū)動(dòng)攪拌器簡(jiǎn)稱磁力

24、攪拌器。其主磁力驅(qū)動(dòng)攪拌器簡(jiǎn)稱磁力攪拌器。其主要特點(diǎn)是利用原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)外部永久磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，要特點(diǎn)是利用原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)外部永久磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)外磁體旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)磁場(chǎng)的作用，驅(qū)動(dòng)封當(dāng)外磁體旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)磁場(chǎng)的作用，驅(qū)動(dòng)封閉在隔離套內(nèi)的與攪拌軸連接的內(nèi)磁體同步閉在隔離套內(nèi)的與攪拌軸連接的內(nèi)磁體同步旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸、無(wú)摩擦地將扭矩傳旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸、無(wú)摩擦地將扭矩傳送到攪拌器，實(shí)現(xiàn)攪拌的目的。送到攪拌器，實(shí)現(xiàn)攪拌的目的。 磁力攪拌器罐內(nèi)介質(zhì)處于完全封閉狀態(tài)，磁力攪拌器罐內(nèi)介質(zhì)處于完全封閉狀態(tài)，完全無(wú)泄漏和污染，能實(shí)現(xiàn)高溫、高壓完全無(wú)泄漏和污染，能實(shí)現(xiàn)高溫、高壓一、磁力攪拌器一、磁力攪拌器53、高真空度、高真

25、空度、高轉(zhuǎn)數(shù)下進(jìn)高轉(zhuǎn)數(shù)下進(jìn)行的各種易行的各種易燃、易爆以燃、易爆以及有毒介質(zhì)及有毒介質(zhì)的攪拌，特的攪拌，特別適用于制別適用于制藥、精細(xì)化藥、精細(xì)化工以及微生工以及微生物工程等行物工程等行業(yè)進(jìn)行試驗(yàn)業(yè)進(jìn)行試驗(yàn)和生產(chǎn)。和生產(chǎn)。 54二、液流攪拌器二、液流攪拌器 液流攪拌器是利用循環(huán)泵等對(duì)液體提供能液流攪拌器是利用循環(huán)泵等對(duì)液體提供能量，使液體從噴嘴以高速量，使液體從噴嘴以高速射流射流的形式噴出，高的形式噴出，高速射流在靜止流體中穿過(guò)時(shí)，一方面推動(dòng)其前速射流在靜止流體中穿過(guò)時(shí)，一方面推動(dòng)其前方的液體運(yùn)動(dòng)，另一方面，由于射流邊界上存方的液體運(yùn)動(dòng)，另一方面，由于射流邊界上存在的高剪切速率造成的大量旋渦會(huì)把周圍靜止在的高剪切速率造成的大量旋渦會(huì)把周圍靜止的液體挾帶到射流中，把動(dòng)量傳遞給低速液體，的液體挾帶到射流中，把動(dòng)量傳遞給低速液體，使流體混合。液流攪拌器對(duì)壓頭的要求比較使