叶轮搅拌器又称叶轮搅拌机,是絮凝沉淀法处理过程中的一种使水中悬浮物与絮凝剂发生混合反应的设备。一般将装有叶轮竖向安装于圆形(或方形)水池中。池径与叶轮直径比一般为2-6。池中水流为轴线流急辐射流,水自上而下流过水池,水的停留时间采用0.75-5min,搅拌时间为30-150s。这种设备的优点是根据所处理的水量与水质灵活调节设备的搅拌速度。 叶轮搅拌器的叶轮选择及安装说明:
搅拌叶轮多种多样,由水力学原理可知,一个浆叶直径小、转速高的搅拌器工作效果是循环量小、剪切力大,因而不适用于钻井液固相悬浮的用途。
对于钻井液悬浮搅拌而言,叶轮直径一般应较大,即使单层搅拌桨叶直径也不应小于500mm。其次,涡轮式叶轮已在钻井液搅拌器中得到广泛应用,其中开启涡轮式较好,由于没有中部圆盘部分,不会阻碍浆叶方向液相的对流混合。
径向流叶轮与在钻井工业中所使用的一样,典型的由低碳钢制造,在轴上垂直安装着矩形叶片,通常每个叶轮3或4个叶片。在正方形和矩形钻井液罐里,正确设计的径向流在流体碰到罐壁时会产生轴向流,但是对所有的正方形和矩形钻井液罐而言,都会有一些死角和盲区。*清除这些死角是不切实际的,但如果设计适当,就可以减少死角,从而忽略死角的存在。
好的搅拌效果源于正确地搅拌器设计和恰当的叶轮安装。当在较深的钻井液罐中或者在同一轴上有两个或者更多叶轮,罐底部的叶轮轴都应当被固定。稳定筒一般是短管,足够大的内径容下搅拌轴的同时,而不妨碍搅拌器旋转。稳定筒管内有一些排水孔,垂直焊接到一个体积很小的平面钢盘上,平板则固定在罐底,或者稳定筒被直接焊接在罐底。稳定筒将限制轴承侧向载荷过大,能够延长减速器输出轴和油封的寿命,在这种情况下对防止旋转轴变弯也是很有帮助的。
由于轴向流叶轮在罐体中所处的位置较高,因此必须保持较高的液面来阻止液体形成旋涡和防止钻井液中包裹空气。如果轴向流叶轮安装得太低,容器底部会受到冲刷,导致容器底部的磨蚀严重。不恰当叶轮安装的另一个结果会使表面流体不能有效搅拌,液体的均质性很差。