混合器研究

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混合器, 的混合操作是極其普遍而又重要的化工工藝過程,如氣-液混合、液-液混合萃取、反應、傳質(zhì)、傳熱等都與混合有關?；旌掀? 也稱靜態(tài)混合器,靜式混合器
是一種新型開發(fā)的單元設備,國內(nèi)在這方面起步比較晚,通常在制造方面多是仿造其它國家(如瑞士的蘇爾壽,德國的西爾普,美國的凱米尼爾的設備,僅僅由上海化工研究院在上世紀八十年代對混合器, 混合器本身的混合機理作過深入的研究。近幾年來,西爾普（南通）機械制造有限公司通過對混合器, 混合器的混合機理的 深入研究,旨在提高混合器, 混合器的混合效率,并為設計制造提供一定的理論基礎。研究表明,流體在混合器,內(nèi)有兩種流動形態(tài),層流和湍流。層流時,是“分割、位置移動、重新匯合”的三要素對流體進行有規(guī)則和反復的作用,以達到混合。湍流時,除以上三要素外,流體在流動斷面方向產(chǎn)生旋渦,使細微流體分割,然后再混合。通過計算管內(nèi)流場的渦量方程,繪制渦量隨時間的變化曲線,定性得出:渦量隨著時間和位置的移動不斷衰減?；旌掀? 內(nèi)流場分布屬于不可壓粘性流動分布。通過理論計算表明,其速度分布滿足納維-斯托克斯方程,并在低雷諾數(shù)的情況下,方程為線性方程并有其精確的解析解。 對流體在混合器, 流動的運動和力進行了研究。研究表明,流動物料經(jīng)過混合器,混合器,有四個基本的運動:料流的分割;料流改變方向;料流的內(nèi)外側(cè)置;向后再混合。有三種力影響著液滴的形成,即剪切應力,液體的表面張力,分散相中的粘性應力。在湍流狀態(tài)下,剪切應力和液體的表面張力是決定液滴大小的主要因素,粘性應力常?？梢院雎浴?對混合器,水力參數(shù)和壓力降進行了計算。計算表明混合器,的壓力降是空管的數(shù)十倍,同時阻力大小隨流動速度和粘度而變化;組件螺旋角,組件前后邊緣的光滑程度,組件的形狀偏差和相鄰組件的連接狀況等對流動阻力也有影響;摩擦系數(shù)與組件數(shù)的多少無關。 對流體的傳熱機理進行了研究。研究表明,無論混合管內(nèi)的流體處于何種流動狀態(tài),傳熱邊界層均為層流邊界層。通過總結(jié)管內(nèi)層流邊界層的能量方程并求解該能量方程得出傳熱準數(shù)與邊界層長的理論計算式。 通過實驗曲線發(fā)現(xiàn),混合單元數(shù)對混合器, 的混合效果挺重要。當混合組件數(shù)超過四以后, 混合器, 出口處的速度脈沖值趨于常數(shù),即混合組件太多時,已無法進一步增加流體的湍流強度。流體的混合度唯一由混合器, 內(nèi)的單元數(shù)決定,而與流體的速度、粘度和壓力無關。 最后通過分析傳統(tǒng)混合器, 的不足,理論上設計出了一種低剪切、高性能的混合器,

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