為了提供能量與造成液體的流動(dòng)狀態(tài),攪拌器必須有合理的結(jié)構(gòu)和足夠的強(qiáng)度。所謂合理的結(jié)構(gòu),除了指葉輪的幾何尺寸及安裝位置要合理以外,在本節(jié)中主要是指應(yīng)該符合以下幾個(gè)原則:葉輪的制造工藝合理,葉輪與攪拌軸的連接方式穩(wěn)妥可靠,葉輪安裝檢修方便等。除推進(jìn)式、螺帶式等特殊形狀的葉輪加工難度較大外,多數(shù)葉輪形狀與加工都比較簡(jiǎn)單。葉輪與軸的連接方式也是大同小異,并不復(fù)雜。采用整體式或可拆式的連接結(jié)構(gòu),可以從安裝檢修的方便來(lái)決定。
攪拌器材質(zhì)的種類(lèi)也會(huì)影響結(jié)構(gòu)。攪拌器的材質(zhì)主要是從耐腐蝕和強(qiáng)度兩方面來(lái)選擇,以碳鋼、不銹鋼、鑄鐵的居多,也有用銅、鋁等材質(zhì)的。其他如木材、搪玻璃、襯膠的等也有應(yīng)用。因?yàn)殇撝频膽?yīng)用較多,其結(jié)構(gòu)又有普遍性,下面對(duì)鋼制葉輪的結(jié)構(gòu)加以介紹。
槳式是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的攪拌器型式。葉輪一般用扁鋼制作,鑄造葉輪已很少用。小型葉輪為簡(jiǎn)單化,常將葉輪焊在輪轂上,形成一個(gè)整體,然后用鍵、止動(dòng)螺釘將輪轂連接在攪拌軸上。應(yīng)用較多的是可拆式葉輪,即葉輪一端制出半個(gè)軸環(huán)套,兩片槳葉對(duì)開(kāi)地用螺栓將軸環(huán)夾緊在攪拌軸上。當(dāng)槳徑小于600mm時(shí),可用一對(duì)螺栓固定,槳徑由700~1100mm時(shí),可用兩對(duì)螺栓固定(見(jiàn)圖2-45)。當(dāng)槳徑大于1100mm時(shí),為了傳遞扭矩可靠,在用螺栓夾緊的同時(shí)還要用一穿軸螺栓使葉輪與槳軸固定。
為了提高葉輪的強(qiáng)度與剛度,可以根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算決定在葉輪上單側(cè)加筋或兩側(cè)加筋。從強(qiáng)度觀點(diǎn)以及為了減輕槳葉重量、節(jié)約材料,合理的筋片形狀應(yīng)該是短筋、變截面的型式,這種結(jié)構(gòu)。
槳式攪拌器有平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器由兩片平直槳葉構(gòu)成。槳葉直徑與高度之比為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產(chǎn)生的徑向液流速度較小。斜槳式攪拌器的兩葉相反折轉(zhuǎn)45°或60°,因而產(chǎn)生軸向液流。槳式攪拌器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,常用于低粘度液體的混合以及固體微粒的溶解和懸浮。