搅拌形式的选择直接关系到
不锈钢反应锅内物料的混合效果和反应速率,不同的搅拌形式因其独特的结构和运动特性,适用于不同粘度、不同反应要求的场景。
桨式搅拌器是最基本、最常见的搅拌形式之一,其叶片通常为平直或折叶状,结构简单,制造和安装成本低。桨式搅拌器在旋转时,主要产生径向和切向流,使物料在反应锅内形成水平循环流动。由于其搅拌强度相对较弱,适用于低粘度(一般粘度小于 1Pa・s)液体的搅拌,如溶液的稀释、混合,以及一些简单的传热过程。在食品行业中,桨式搅拌器常用于果酱、糖浆等低粘度物料的搅拌,既能保证物料均匀混合,又不会对物料结构造成破坏。
锚式搅拌器的叶片形状与锅体内壁贴合紧密,如同船锚一般,在搅拌过程中,叶片能有效清除附着在锅壁上的物料,防止物料结垢和局部过热。锚式搅拌器主要产生切向流,搅拌范围大,但搅拌强度较小,适用于中高粘度(粘度在 1 - 100Pa・s)物料的搅拌,如油脂的皂化反应、面团的搅拌等。在化工行业中,对于一些需要长时间反应且容易粘锅的物料,锚式搅拌器能发挥良好的搅拌效果,确保反应均匀进行。
框式搅拌器可看作是桨式搅拌器和锚式搅拌器的结合体,其叶片由垂直和水平的桨叶组成框架结构,搅拌时既能产生较大的搅拌范围,又具有一定的搅拌强度。框式搅拌器适用于中高粘度物料的搅拌,尤其在物料粘度变化较大的反应过程中表现出色。例如,在一些涂料生产过程中,随着反应的进行,物料粘度逐渐增加,框式搅拌器能够始终保持良好的搅拌效果,使颜料和树脂充分混合,保证涂料的均匀性和稳定性。
螺条式搅拌器的叶片呈螺旋状,搅拌时能产生强烈的轴向流,将物料从反应锅底部提升至顶部,再从顶部向四周分散,形成良好的上下循环流动。这种搅拌形式适用于高粘度(粘度大于 100Pa・s)物料的搅拌和混合,如口香糖基料、密封胶等物料的生产。螺条式搅拌器在搅拌过程中能有效减少物料的死角,确保物料混合均匀,同时还能促进物料与传热面的充分接触,提高传热效率。
刮壁式搅拌器在搅拌叶片边缘安装有刮板,刮板与锅体内壁紧密贴合,随着搅拌器的旋转,刮板不断刮除附着在锅壁上的物料,使物料始终处于运动状态。刮壁式搅拌器常用于高粘度、易结晶或易粘锅的物料搅拌,如巧克力酱料的制作、某些高分子材料的聚合反应等。在这些场景中,刮壁式搅拌器能有效防止物料在锅壁上积聚,保证反应的顺利进行,同时也便于设备的清洗和维护。
分散叶轮式、涡轮式和高剪切式搅拌器则侧重于物料的分散和乳化。分散叶轮式搅拌器通过高速旋转的叶轮产生强大的剪切力,将大颗粒物料分散成小颗粒,适用于颜料、染料等固体颗粒在液体中的分散;涡轮式搅拌器叶片数量较多,搅拌时产生强烈的径向流和湍流,能使物料快速混合和分散,常用于乳液、悬浮液的制备;高剪切式搅拌器的转速极高,可达到数千转每分钟,通过转子和定子之间的间隙产生超高的剪切力,能将物料细化到微米甚至纳米级别,广泛应用于化妆品、医药乳液等高要求的分散和乳化过程。
推进器式搅拌器的叶片呈螺旋桨状,搅拌时主要产生轴向流,能使物料在反应锅内形成快速的轴向循环流动。推进器式搅拌器适用于需要轴向混合和输送物料的场景,如一些连续化生产的反应过程,以及需要促进气液传质的反应,如发酵罐中的通气搅拌过程。其搅拌效率高,能耗低,能够有效提高反应速率和产品质量。 