几种新型搅拌器的工作原理及应用分析

发表时间：2019-04-01T11:30:54.227Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：牟钧

[导读] 摘要：不管是在食品生产，还是化工领域都会涉及到搅拌混合操作，当前最为先进的新型搅拌器，不但能够实现上述功能，还能更加节省能源，得到更加细小的颗粒，更加方便清洗，生产效率更高。

（西南石油大学四川省成都市）

摘要：不管是在食品生产，还是化工领域都会涉及到搅拌混合操作，当前最为先进的新型搅拌器，不但能够实现上述功能，还能更加节省能源，得到更加细小的颗粒，更加方便清洗，生产效率更高。文章针对新型高剪切搅拌器、液体射流混合器、无桨叶搅拌器、行星式搅拌器等几台设备的工作原理和应用情况进行了叙述。

关键词：搅拌器；高剪切搅拌器；无桨叶搅拌器

所谓的搅拌器，就是一种使得气液两相介质对流同时还能混合均匀的设备，从搅拌原理的层面上可以划分为四大类：桨叶式搅拌器、无桨叶搅拌器、齿式高剪切搅拌器和电磁搅拌器。搅拌器的混合搅拌效果受到多种因素的影响，主要有设备的种类、大小以及旋转速度等，当前对于搅拌器的研究正在不断地深入，各种专项用途的搅拌器不断问世，文章就是对这些新型搅拌器进行一定程度的解析。

1新型高剪切搅拌器

1.1高剪切搅拌器的工作原理

高剪切搅拌器核心部件就是两个；定子和转子。转子具有极为尖利的棱角，而定子在结构上也是比较特殊的，其在外壁上有梳形齿隙结构。正常工况下转子进行高速运转，原料由转子轴向位置进入，然后在定子侧向出来，此时的定子与转子会有一个很快的相对运动，这个过程中会有各种冲击力、剪切力、摩擦力等作用力，这些都将使得物料被充分的粉碎、混合。

1.2高剪切搅拌器的应用

高剪切搅拌器最多的运用就是实现染料的混合。对于染料后处理设备而言，染料浆液进入内部有两种途径，一种是转子的上侧一个是转子的下侧，然后离心力会将其甩出，在定子和转子的共同作用下，就可以产生多个旋涡，这些漩涡之间也会相互影响，液料之间就会有很大的摩擦力，燃料就会变得更加细小。除了能够推动燃料加工的进步，高剪切搅拌器还能进行果蔬食品的加工，比如制作番茄酱、对辣酱的制作等，由此得到的酱汁更加细腻可口。

2新型液体射流混合器

2.1射流混合器的工作原理

射流混合器的几大核心部件有：工作泵、射流混合器、工作管路及混合容器。工作泵的作用就是形成具有高速、高压的混合介质。其将由喷嘴射出，在喷射的过程中就会和别的介质进行混合，这相较于传统的机械搅拌器混合程度更高。经过一定的调研发现，一般的液体射流混合器有如下特性，其由吸入室加上两个喷嘴组成，值得一提的是，这两个喷嘴呈现同心关系。流体在喷嘴的作用下会被射向吸入室，这时候也会形成吸入效应，这时混合器中的液体也会流入吸入室，两者都带有极大的动能，相遇之后必然会有一个强烈的混合效果。这样混合之后的介质会再次由喷嘴射出，这时周边的流体也会混入，以此会形成一个锥形区域，流体的运动轨迹会由水平向垂直过度，这时候的能量释放会有一个很好的混合效果。

2.2射流混合器的应用

一个典型的射流混合装置一般都会有八个喷嘴，它们会呈现辐射状排布，位置则在贮罐中下方，这里会有一个泵体将贮罐内的酒液喷出，经由一级喷嘴进入吸入室，然后置于贮罐之内，之后又会被二级喷嘴射出。在贮罐中还会均布三台混合器，旨在强化混合效应进而提升效率。

3新型旋转体（无桨叶）搅拌器

3.1旋转体搅拌器工作原理

旋转体混合搅拌器主要用于实验室研究之用，一般被用在两液相的混合搅拌，旋转体将以转轴为中心工作，其上设有液体的吸入口。在驱动轴的周向会等距布置四个吸入口以及四个排出口，前者尽量靠在轴线位置，后者则相对靠外布置。旋转体基本都会浸没在液体之中，同时还会高速旋转，与此同时，吸入口的液体还会受到离心力作用，流体逐渐向外扩散，并表现出放射状轨迹，在旋转体高速运转的条件下，周边的流体会剧烈的流动，因此就可以实现有效的搅拌混合。

3.2旋转体搅拌器在工业生产中的应用

旋转体搅拌器可以对多种物质进行作业，效果也十分良好，一般都是在实验室使用，运用的情况则是液相物质与气、液、固任意一项物质的混合。在对水和油两种流体混合时，能够实现充分的分散和乳化，能够在液体中溶解气体或发泡，一些固体状物质也能够在液体中进行粉碎。

4新型行星式搅拌器

4.1工作原理

新型行星式搅拌器自然具有行星结构，其主体则是传动轴、行星叶轮、行星轮架、联接套、紧固螺母和联接件等部件。搅拌器自然是缺少不了叶片的，其一般被安置在行星叶轮轮毂上，方式则是使用焊接工艺，这两者一同组成了行星叶轮。后者则是被焊接在转轴上，转轴是在行星轮架上的，行星轮架与联接套形成一个整体。

行星式搅拌器必不可少的就是行星叶轮，数量上一般是两到四个，排布方式上尽可能对称安装，其在直径上也是有一定限制的，一般都是搅拌器直径的一半，而搅拌器直径一般为容器总尺寸的0.3—0.9之间。在行星叶轮上均匀布置三到八个叶片，叶片的形式可以多样，制作成平面的可以，曲面的同样适用。行星叶轮高度也是有规定的，其一般以液面高度为参考标准，叶片在工作时，既不能超出液面，也不能与容器底部产生干涉。在传动轴运转时，叶轮就会做出相应的自转和公转，这样一来就形成了较好的搅拌效果。

4.2行星式搅拌器在食品工业生产中的应用

在食品工业上，行星式搅拌器的使用也是有一定限制的，效果较好的就是一些年糕、饭团子、豆沙馅等，它们都会用到搅拌功能。行星式重力搅拌机有一个最大的优点，那就是可以使各种组分的浆料、粉体充分混合均匀，还有一点比较明显，那就是这些食品的流动性都是比较小的。经过它处理的食品不会出现分层，没有明显的气泡，效率较高，在三分钟之内就能够满足要求。其还被使用在LCD、医疗器