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槳式和渦輪式攪拌器傳熱系數(shù)關聯(lián)式

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

以后許多研究者改變攪拌器的形狀和相對尺寸進行傳熱研究，提出了很多攪拌罐傳熱關聯(lián)式，由于一個關聯(lián)式只對應于一個幾何構形，這些關聯(lián)式不便使用。

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

對于罐內(nèi)無擋板而有內(nèi)冷盤管的情況，則物料對罐壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)關聯(lián)式為：

當除去內(nèi)冷管時，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。

永田也得出在Re>200，2上式中包含了葉輪的多個幾何參數(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70年代，日本的佐野雄二等對于槳式、渦輪式葉輪在湍流域的場合，進一步建立了罐內(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、且形式更簡單的關聯(lián)式：

式中，為被攪液對夾套的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)．W/(㎡.K)；c為被攪液對內(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為被攪液運動黏度.㎡/s。

式(5- 17)計算物件時須以流體的本體溫度和壁溫的算術平均值作定性溫度。

攪拌器實現(xiàn)液液分散的目的

實現(xiàn)液液分散，是攪拌器的主要任務之一。在液液分散的過程中，生產(chǎn)攪拌器，密度大的一種液體稱之為重相，密度小的稱之為輕相，一般情況下，我們都是通過攪拌器的攪拌，使輕相分散在重相之中，反之也可以。被分散的一種液相稱之為分散相，另一種稱之為連續(xù)相，另外，也有不存在連續(xù)相的情況，就是將兩者打散，均勻分散。

一般情況下，我們通過攪拌器實現(xiàn)液液分散的目的如下：

1.增加兩種液體的相界面，相界面可以簡單直觀的理解為兩種不同物質(zhì)的分界面，實現(xiàn)液液分散后，這個分界面會消失，使這個分界面消失的轉速就稱之為臨界攪拌轉速。分界面消失后，兩種液體充分接觸，接觸面積更大，相界面也就更大，有利于后續(xù)反應的進行。

2.減小了分散相液滴外部擴散膜之阻力，這樣就加快的分散相液滴之間的分散和凝并，反應釜攪拌器，更加有利于傳質(zhì)。

攪拌器中攪拌容器和擋板的作用非常重要，直接影響到攪拌效果，下面我們來看看攪拌容器和擋板的具體介紹。

攪拌容器常被稱作攪拌釜（或攪拌槽）。當攪拌器用作反應器時，又被稱為攪拌釜式反應囂，有時簡稱反應釜。

釜體的結構型式通常為立式圓筒形，其高徑比值主要依據(jù)操作時容器裝液高徑比以及裝料系數(shù)大小而定。而容器裝液高徑比又視容器內(nèi)物料性質(zhì)、攪拌特征和攪拌器層數(shù)而異，一般取1～1.3，大時可達6。釜底形狀有平底、橢圓底、錐形底等，有時亦可用方形釜。同時，根據(jù)工藝的傳熱要求，釜體外可加夾套，并通以蒸汽、冷卻水等載熱介質(zhì)，當傳熱面積不足時，還可在釜體內(nèi)部設置盤管等。

為了消除攪拌容器內(nèi)液體的打旋現(xiàn)象，保證攪拌器的攪拌效果，使被攪物料能夠上下軸向流動，形成全釜的均勻混合，通常需要在攪拌容器內(nèi)加入若干塊擋板。擋板數(shù)一般在2到6塊之間，視其具體情況而定。加入擋板后，北京攪拌器，攪拌器的攪拌功耗將明顯增加，且隨著擋板數(shù)的增加而增加；但在滿足全擋板條件后，再增加擋板數(shù)，攪拌功耗將不再增加。

通常，擋板寬度約為容器內(nèi)直徑的十二分之一到十分之一，在固體懸浮操作時，還可在釜底上安裝底擋板，以促進固體的懸浮。攪拌容器中的傳熱盤管也可部分以至全部代替擋板；當裝有垂直換熱管后，一般也可不再設置擋板。