攪拌設備選型需了解哪些?
攪拌設備的選型一直是個專業性很強的課題,不僅需要充分了解攪拌物自身的物理和化學特性(包括粘度、稠度、固含、比重、腐蝕性等),還需要了解混合或攪拌的目的(如溶解、懸浮、聚合等),同時需了解不同攪拌器的工作原理以及適應工況、功率耗能等。正確的攪拌器選型是工藝實現的基礎。
一、需了解攪拌介質的特性
1、流體
流體是液體和氣體的總稱。是由大量、不斷地作熱運動且無固定平衡位置的分子構成的,其基本特征是沒有因定的形狀和具有流動性。流體都有一定的可壓縮性,氣體的可壓縮性較大,而液體可壓縮性很小。流體形狀改變過程中,流體各層之間也存在一定的運動阻力(即粘滯性)。物料在力的作用下會流動,其流變行為有“牛頓型和非牛頓型”兩種,而這取決于受力狀況和物料本身的結構。
2、流型和流場
流型:僅對流動場中流線的形狀做“定性的描述”稱為流型。三種基本流型形態分別為:1、切向流;2、軸向流;3、徑向流。這三者通常可能同時存在,其中軸向流和徑向流對攪拌起著主要作用,而切向流應設法加以抑制。
流場:通常釜體縱剖面的徑向和軸向速度分布以及釜體橫截面上徑向和軸向速度分布做“定量的描述”,稱為“流場”。流場是一個“三維流動”的概念,而且具有隨機性,非常復雜。
3、黏度
黏度一般有五種表示方式:即動力黏度、運動黏度、恩氏黏度、雷氏黏度和賽氏黏度,而后三種黏度被稱為條件黏度(亦稱相對黏度)。
運動黏度:此為液體在重力作用下流動時內部阻力的量度,用符號υ表示,其值為相同溫度下液體的動力黏度與其密度之比,在法定計量單位制中以m2/s表示,一般常用mm2/s。習慣用非法定計量單位St或cSt表示,二者的換算關系是:1m2/s=106mm2/s=104St=106cSt。
4、稠度
黏度和稠度都與流體的流動和轉移性能有關,二者互相影響。黏度和稠度是不同的概念,二者之間有一定區別,“黏”的流體不一定“稠”,而稠度大的流體也并不等于黏度大,黏度相同的流體,稠度越大則流動性越差。
二、攪拌設備設計及考慮因素
1、物料種類:有氣體,液體和固體。相狀態:液-液,固-液,固-固,氣-液等七種。
2、物料數量
3、攪拌目的
4、攪拌物料的特性:流體的黏度,稠度,物料的密度或比重,腐蝕性等。
5、攪拌混合過程的工藝要求或特點
6、各類攪拌器的特性研究;尤其是不同攪拌器可產生何種流場/流型的分析研究 。
7、攪拌能耗和成本預算
8、其它