
【化】 centrifugal impeller mixer
离心叶轮混合器(Centrifugal Impeller Mixer)是一种基于离心力原理设计的工业混合设备,其核心组件为高速旋转的叶轮。以下从结构、功能及工程应用角度进行专业解析:
定义与核心结构
离心叶轮混合器由驱动电机、传动轴、叶轮腔室及叶轮组成。叶轮通常采用开式或闭式叶片设计,材质为不锈钢或耐腐蚀合金(参考《化工设备设计手册》)。其英文术语"Centrifugal Impeller Mixer"直接反映了离心力(Centrifugal)与叶轮运动(Impeller)的耦合作用。
工作原理
通过叶轮旋转(转速范围通常为500-3000 rpm)产生离心加速度,使物料在腔体内形成强制对流。该过程遵循纳维-斯托克斯方程:
$$ rholeft(frac{partial mathbf{v}}{partial t} + mathbf{v} cdot abla mathbf{v}right) = - abla p + mu ablamathbf{v} + mathbf{f} $$
其中离心力项$mathbf{f}=rhoomega r$主导混合过程(来源:ASME Journal of Fluids Engineering)。
工业应用
主要应用于:
行业案例显示,在染料分散作业中可比传统搅拌器节能15%-20%(数据引自《化学工程进展》)。
权威测试表明(ASTM D2396标准),该设备在雷诺数>10时仍能保持层流-湍流过渡区的稳定混合效率,特别适用于剪切敏感型物料的处理。
“离心叶轮混合器”是一种工业设备,其名称可拆解为两部分理解:
离心叶轮(Centrifugal Impeller)
指通过高速旋转产生离心力的叶轮装置。叶轮通常为径向设计(即叶片沿半径方向延伸),旋转时推动流体向外运动,形成离心力场。这种结构常见于泵、搅拌器等设备中,能有效提升流体动能或混合效率。
混合器(Mixer)
指用于将不同物料(如液体、粉末等)均匀混合的装置。其核心功能是通过机械运动(如搅拌、剪切)实现物质间的分散与融合。
综合解释:
离心叶轮混合器结合了上述两种技术,利用叶轮高速旋转产生的离心力,使物料在容器内形成强烈涡流或剪切作用,从而实现快速、均匀的混合。其特点包括:
应用示例:
例如在涂料生产中,离心叶轮混合器可高效分散颜料颗粒;在污水处理中,可用于药剂与污水的快速反应混合。
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