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叶轮有许多不同的形状和尺寸,试图为您的应用选择合适的叶轮可能会令人困惑。在做出决定之前,您需要考虑各种因素,包括混合的原因和您的容器大小。
在本文中,我们将解释最常见的叶轮设计及其重要性以及应仔细考虑叶轮尺寸的原因。
在为您的应用选择合适的叶轮时,需要考虑许多因素,包括:
容器尺寸
您正在使用的材料的粘度
应用的期望结果,例如,曝气或高剪切
要考虑的另一个重要因素是所需的流动模式。以下是您可能需要的主要流类型。
轴流:让您在水箱中从上到下运动,是分层或固体悬浮的理想选择。剪切往往较低,但与径向流动相比,流动更多。
径向流动:流体向侧面移动,然后向上或向下移动,然后返回中心。径向流动适用于高剪切应用,如乳化或液气分散。虽然剪切往往更高,但与轴向流动相比,流动较少。
切向流:流体像桨一样在容器周围水平移动。这最适合混合高粘度材料。剪切力低,垂直流动少。
从左到右:轴向、径向和切向流动。
下表显示了最常见的叶轮设计类型。
图片 | 类型 | 流动 | 笔记 |
锚 | 切线 |
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斜叶推进螺旋桨 | 轴向 |
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涡轮型 | 径向/ 轴向 |
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一字型 | 径向 |
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分散(锯齿) | 径向 |
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伸缩可折叠(离心) | 径向/ 轴向 |
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半月型 | 轴向 |
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除了上述之外,您可能会遇到其他叶轮设计,其中许多是为特定用例设计的。
叶轮尺寸首先受到您使用的容器尺寸的限制。当然,叶轮不仅需要安装在容器体内,而且还需要安装到开口中——在某些情况下是颈部——它将被插入。叶轮还需要足够大,以使混合包含容器的全部内容物。这在很大程度上取决于材料的粘度。
在某些情况下,使用太大的叶轮可能会带来问题,例如在产生轴流时。如果叶轮太大,再循环路径将受阻,阻碍适当的混合。
以下是一些有助于确定叶轮尺寸的非常通用的指导方针,但您的决定可能会涉及很多试验和错误。
径向或轴向流动:叶轮直径应约为容器直径的 1/3(轴向流动小于 70%)。
锚式或桨式叶轮:叶轮直径应为容器直径的 90% 左右。
值得注意的是,叶轮尺寸是放大的一个重要因素。如果您确实打算扩大您的流程,则需要避免使用在您的生产环境中无法模仿的尺寸(和形状)。因此,在开发过程的早期咨询生产工程师是个好主意。
虽然大多数叶轮都是由金属制成的,但它们并不总是适合每种应用。例如,当混合某些酸或其他腐蚀性材料时,它们会与叶轮发生反应,同时破坏样品和叶轮。
有不同等级的不锈钢可供选择,但常见的替代品是涂有 (PTFE) 的不锈钢。
固体玻璃搅拌桨。
一些用户可能想知道他们是否可以使用来自不同单元或不同制造商的叶轮,因为通常建议不要混合配件。
使用叶轮,只要它适合装置的卡盘,那么它可能是兼容的。顶置搅拌器可以与任何适合的叶轮一起使用。话虽如此,仅仅因为顶置式搅拌器与给定的叶轮一起工作并不意味着它将具有您的应用所需的扭矩,特别是那些涉及高粘度材料和更大叶轮和轴直径的应用。