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新聞詳情

真空脫泡攪拌機理論
高粘度液體真空脫泡攪拌機理論分析與計算 
       真空脫泡攪拌機是高粘度液體的一種有效脫泡方式。對於高粘度液體中的氣泡,單靠自身的浮力上升,其速度是極其緩慢的,攪拌槽內生成的氣泡主要依靠攪拌被帶到近液麵而逸出。建立了攪拌流場中的氣泡運動方程,獲得了氣泡在流場中的相對運動速度。計算了氣泡從液麵逸出的總時間。
     真空脫泡攪拌機過程主要發生在液麵,論文分析了攪拌槽內真空度大小、主流體循環到液麵的次數和主流體在液麵停留時間對脫泡的影響。為保證氣泡在近液麵有足夠的停留時間掙脫液麵張力,必須要有一個合理攪拌轉速。由於真空狀態下能顯示出許多常壓狀態下無法出現的工藝新特點,真空脫泡技術在石油、化工、冶金、紡織與染料等眾多工業領域被廣泛應用。在高粘度液體脫泡過程中應用較多的是真空脫泡攪拌機及真空薄膜脫泡等方法。對於真空脫泡攪拌,目前很少有這方麵的理論研究。從理論上對脫泡機理進行深入分析,有助於對物料快速有效地進行脫泡處理,具有十分重要的理論意義和工程應用價值。 
  本文主要是從理論上分析真空脫泡攪拌過程。  
       首先分析了高粘度液體中氣泡形成的原因及高粘度液體的脫泡方法,然後針對一高粘度液體組合脫泡設備的攪拌結構部分的主流場特性進行了分析,建立了主流體中的氣泡運動方程,獲得了氣泡在主流場中的相對運動速度,根據氣泡相對運動速度計算了氣泡從液麵逸出的時間,並對靜止液麵的真空脫泡與運動液麵的真空脫泡進行了對比分析。
      高粘度液體脫泡液體中氣泡的產生是一個非常複雜的問題,對於液體中氣泡的形成機理,較為普遍認同的觀點是空化現象即:由於氣體具有一定的溶解度,通常以氣泡核的形式存在於液體中,當液體在極短的時間內流過一個**壓強很低的區域時,氣泡核會快速蒸發或遊離出來的現象。液體中的氣泡核尺寸很小,通常其直徑為10-3~1 mm,用肉眼無法看到。本文采用的液體物料主要用於生產紡絲纖維,微氣泡的存在嚴重影響了紡絲的質量,所以本文將以直徑為0·1 mm的單一微小氣泡進行研究。  
      在高粘度流體中,影響氣泡產生、生長及逸出的主要因素除了壓力外,液體的粘性、表麵張力及液體的密度等也是不容忽視的因素。對於脫泡問題,一些文獻對其進行了深入的理論分析、仿真計算和實驗研究。研究發現,由於液體表麵曳力的作用,氣泡到達液體界麵時,不是立即從液麵分離,而要在界麵下停滯一定的時間。給出了在液體流動過程中氣泡破裂的曳力係數的預測公式。要想能有效地對高粘度物料進行脫泡,則必須從這些影響因素進行考慮,對高粘度液體中氣泡的運動特性進行分析,以便采用相應的脫泡方法進行脫泡。  
    1.氣泡從液麵下上升到近液麵,並從近液麵逸出到另一種介質中通常可分為四個階段氣泡在外力作用下運動到液麵;在界麵處形成液膜;薄膜破裂;氣泡從液麵分離或氣泡破裂。氣泡在液體中的上升速度由多種因素決定,假設氣泡為球形,則氣泡上升的速度力將氣泡帶到液麵。因此,對於高粘度的液體,目前較為有效的脫泡方式是采用真空脫泡攪拌機和真空薄膜脫泡等方法。
    2 .氣泡運動方程的建立
 攪拌槽內主流場分析攪拌是一種常規的單元操作,但由於其流動的複雜性,目前尚未形成完善的理論體係。對於高粘度液體的攪拌,常采用慢速型攪拌器,如錨式、螺杆式、螺帶式等。槳葉轉動時能夠在攪拌槽內產生二次循環而確保流體得到  良好的攪拌混合.

粵公網安備 44030602001813號
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