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槳式和渦輪式攪拌器傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式

早的攪拌罐傳熱關(guān)聯(lián)式是由Chilton于1944年提出的，對(duì)于使用單層平槳、并有碟形封頭的圓筒形攪拌罐，其被攪拌液體對(duì)罐壁和內(nèi)冷盤管的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)關(guān)聯(lián)式分別如下：

以后許多研究者改變攪拌器的形狀和相對(duì)尺寸進(jìn)行傳熱研究，提出了很多攪拌罐傳熱關(guān)聯(lián)式，由于一個(gè)關(guān)聯(lián)式只對(duì)應(yīng)于一個(gè)幾何構(gòu)形，鄂爾多斯攪拌器，這些關(guān)聯(lián)式不便使用。

20世紀(jì)60年代中至70年代初日本的水科篤郎和永田進(jìn)治等提出了包含多種槳型和多個(gè)尺寸參數(shù)的統(tǒng)一關(guān)聯(lián)式，如永田對(duì)于槳式和渦輪式兩種葉輪，且罐內(nèi)有擋板而無(wú)內(nèi)冷管的情況，并Re大于100。得如下關(guān)聯(lián)式：

對(duì)于罐內(nèi)無(wú)擋板而有內(nèi)冷盤管的情況，則物料對(duì)罐壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)關(guān)聯(lián)式為：

當(dāng)除去內(nèi)冷管時(shí)，則須將上式的系數(shù)由0.51改成0.54。產(chǎn)生這6%的差別是由于內(nèi)冷盤管的遮蔽效應(yīng)。

永田也得出在Re>200，2上式中包含了葉輪的多個(gè)幾何參數(shù)，如葉徑6、罐徑D、葉輪離罐底度c、葉片傾角、葉片數(shù)孔。和液高等，大大拓寬了公式的適用范圍。

20世紀(jì)70年代，日本的佐野雄二等對(duì)于槳式、渦輪式葉輪在湍流域的場(chǎng)合，進(jìn)一步建立了罐內(nèi)液體的單位質(zhì)量攪拌功率ε與液體對(duì)罐壁和內(nèi)玲管壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的聯(lián)系，得到了適用性廣、且形式更簡(jiǎn)單的關(guān)聯(lián)式：

式中，為被攪液對(duì)夾套的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)．W/(㎡.K)；c為被攪液對(duì)內(nèi)冷管壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)．W／(㎡.K)；dc為內(nèi)冷管外徑．m；ε為單位質(zhì)量被攪液消耗的攪拌功率，W/kg；v為被攪液運(yùn)動(dòng)黏度.㎡/s。

式(5- 17)計(jì)算物件時(shí)須以流體的本體溫度和壁溫的算術(shù)平均值作定性溫度。

渦輪式攪拌器

導(dǎo)語(yǔ)：渦輪式攪拌器（又稱透平式葉輪）隨葉片形狀和安裝角度不同其名稱和用途也不同。從形式上看有兩大類，一類是有一個(gè)圓盤安裝在輪轂上，葉片再安裝在圓盤上，稱圓盤渦輪式攪拌器．另一種是葉片直接安裝在輪轂上，稱開啟渦輪式攪拌器。應(yīng)用極廣，能處理黏度范圍很廣的流體。

渦輪式攪拌器概述

渦輪式攪拌器從結(jié)構(gòu)上可分為開式（開啟式）和盤式（圓盤式）兩類。開式有平直葉、斜葉、彎葉等，盤式有圓盤平直葉、圓盤斜葉、圓盤彎葉等。開式渦輪常用的葉片數(shù)有2葉和4葉，盤式渦輪以6葉常見。為改善流動(dòng)狀況，盤式渦輪有時(shí)把葉片制成凹形和箭形，稱為弧葉盤式渦輪和箭葉盤式渦輪。渦輪式攪拌器有較大的剪切力，可使流體微團(tuán)分散得很細(xì)，適用于低黏度到中等黏度流體的混合、氣液分散、固液懸浮，以及促進(jìn)良好的傳熱、傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。平直葉剪切作用較大，屬剪切型攪拌器。彎葉是指葉片朝著流動(dòng)方向彎曲，可降低功率消耗，適用于含有易碎固體顆粒的流體攪拌。

攪拌器機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)

機(jī)械密封是攪拌器中為常用的一類密封裝置，沒有之一。機(jī)械密封把轉(zhuǎn)軸的密封面從軸向改為徑向，通過動(dòng)環(huán)和靜環(huán)兩個(gè)端面的相互貼合，并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)密封效果的機(jī)械裝置，所以又稱為端面密封。

機(jī)械密封具有功耗小，泄漏率低，密封，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)需經(jīng)常維修，化工攪拌器，且能滿足生產(chǎn)過程自動(dòng)化和高壓、高溫、低溫、真空、高速以及各種、、腐蝕性、磨蝕性介質(zhì)和含固體顆粒介質(zhì)的密封要求。

與填料密封相比，反應(yīng)罐攪拌器，機(jī)械密封還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①密封可靠，在攪拌器的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中密封狀態(tài)穩(wěn)定，泄漏量很小，其泄漏量?jī)H為填料密封的1%左右。

②使用壽命長(zhǎng)，在油、水介質(zhì)中一般可達(dá)1～2年或更長(zhǎng)，在化工介質(zhì)中一般能工作半年以上，我們通常會(huì)根據(jù)介質(zhì)的腐蝕性等特性來(lái)選擇合適的金屬材料有針對(duì)性來(lái)制作機(jī)械密封，所以，在實(shí)際的攪拌器生產(chǎn)中，一般是要長(zhǎng)于這個(gè)使用壽命的。

③摩擦功率消耗低，其摩擦功率僅為填料密封的10%～50%，由于密封的原理不同，填料密封往往是通過加大填料和軸的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)密封的，減速機(jī)攪拌器，所以在降低功耗方面機(jī)械密封優(yōu)勢(shì)十分明顯。

④軸或軸套基本上不磨損。

⑤維修周期長(zhǎng)，端面磨損后可自動(dòng)補(bǔ)償，一般情況下不需經(jīng)常性維修。

⑥抗振性好，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)、偏擺以及軸對(duì)密封腔的偏斜不敏感。

⑦適用范圍廣，能用于高溫、低溫、高壓、真空、不同的攪拌器旋轉(zhuǎn)頻率，以及各種腐蝕性介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)的密封。

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