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上海千实工程师解析搅拌机的那些原理

上海泛标纺织品检测技术有限公司是标准集团(香港)有限公司的内地销售分公司,上海千实精密机电科技有限公司是负责工厂生产,我司作为一家集研发、制造、销售、培训、服务于一体的现代技术企业,致力于将更多检测仪器输送市场,提供纺织类、皮革类、燃烧类、汽车内外饰件、材料环境气候老化等等检测仪器,更可接受非标定制,购买前均可按照客户的要求进行针对性试验,确保所购仪器适用。 上海千实精密机电科技有限公司成立于2012年,专注于研发、设计及生产纺织测试仪器,为学术研究单位及检测机构提供纺织测试仪器和服务,上海千实是目前国内较有竞争力和研发实力的纺织检测仪器厂家之一,研发团队由一群经验丰富的工程师组成,本着全心全意为客户服务,努力推动纺织检测仪器技术革新而努力。

搅拌机是一种建筑工程机械,主是用于搅拌水泥、沙石、各类干粉砂浆等建筑材料。这是一种带有叶片的轴在圆筒或槽中旋转,将多种原料进行搅拌混合,使之成为一种混合物或适宜稠度的机器。 搅拌机分为好多种,有强制式搅拌机、单卧轴搅拌机、双卧轴搅拌机等等。


工作原理


搅拌机是由多个参数决定的,用任何一个单一参数来描述一台搅拌机是不可能的。轴功率(P)、 桨叶排液量(Q)、压头(H)、桨叶直径(D)及搅拌转速(N)是描述一台搅拌机的五个基本参数。桨叶的排液量与桨叶本身的流量准数,桨叶转速的一次方及桨叶直径的三次方成正比。而搅拌消耗的轴功率则与流体比重,桨叶本身的功率准数,转速的三次方及桨叶直径的五次方成正比。


在一定功率及桨叶形式情况下,桨叶排液量(Q)以及压头(H)可以通过改变桨叶的直径(D)和转速(N)的匹配来调节,即大直径桨叶配以低转速(保证轴功率不变)的 搅拌机产生较高的流动作用和较低的压头,而小直径桨叶配以高转速则产生较高的压头和较低的流动作用。在搅拌槽中,要使微团相互碰撞,办法是提供足够的剪切速率。


从搅拌机理看,正是由于流体速度差的存在,才使流体各层之间相互混合,因此,凡搅拌过程总是涉及到流体剪切速率。剪切应力是一种力,是搅拌应用中气泡分散和液滴破碎等的真正原因。必须指出的是,整个搅拌槽中流体各点剪切速率的大小并不是一致的。


通过对剪切速率分布的研究表明,在一个搅拌槽中至少存在四种剪切速率数值,它们是:实验研究表明,就桨叶区而言,无论何种浆型,当桨叶直径一定时,剪切速率和平均剪切速率都随转速的提高而增加。


但当转速一定时,剪切速率和平均剪切速率与桨叶直径的关系与浆型有关。当转速一定时,径向型桨叶剪切速率随桨叶直径的增加而增加,而平均剪切速率与桨叶直径大小无关。这些有关桨叶区剪切速率的概念,在搅拌机缩小及放大设计中需要特别当心。


因小槽与大槽相比,小槽搅拌机往往具有高转速(N)、小桨叶直径(D)及低叶尖速度(ND)等特性,而大槽搅拌机往往具有低转速(N) 大桨叶直径(D)及高叶尖速度(ND)等特性。


搅拌器的类型、尺寸及转速,对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。一般说来,涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利,而旋桨式搅拌器对总体流动有利。对于同一类型的搅拌器来说,在功率消耗相同的条件下,大直径、低转速的搅拌器,功率主要消耗于总体流动,有利于宏观混合。小直径、高转速的搅拌器,功率主要消耗于湍流脉动,有利于微观混合。搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题,至今只能通过逐级经验放大,根据取得的放大判据,外推至工业规模。

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