恒溫鼓泡器中,汽泡數量及攪拌強度受表面氣速、氣體分布器設計方案、液態物理性能、工藝條件(轉速比、入料方法)、機器設備構造(隔板、內部構件)及外部主要參數(環境溫度、工作壓力)共同影響。以下屬于對各個相關因素的深入分析:
1.表面氣速
界定:表面氣速就是指氣體通過鼓泡器截面速度,是決定汽泡數量及攪拌強度的關鍵因素。
危害:伴隨著表面氣速的提高,鼓泡器內汽泡數量增多,攪拌強度擴大。在低表面氣速下,鼓泡器內很有可能處在清靜鼓泡區,汽泡尺寸均一,攪拌強度較差。伴隨著表面氣速的提高,鼓泡器內逐步進入過渡帶與非勻稱鼓包區,汽泡尺寸發展不平衡,攪拌強度明顯提高。
2.氣體分布器設計方案
界定:氣體分布器是恒溫鼓泡器的關鍵部件,用于將汽體均勻分散到液體中。
危害:氣體分布裝置的設計方案直接關系汽泡大小和遍布。比如,雙孔氣體分布器在低氣速下形成尺寸均一的汽泡,而多孔結構氣體分布器則能夠形成大量、較小的汽泡,從而提升攪拌強度。除此之外,氣體分布裝置的直徑尺寸、孔數及其遍布方法等也會影響到汽泡數量和攪拌強度。
3.液態物理性能
界定:液態物理性能包含液體黏度、相對密度、界面張力等。
危害:液態物理性能對汽泡的形成和健身運動有重要影響。比如,低粘度液態也會增加氣泡形成的阻力,造成汽泡數量減少、尺寸擴大;而高粘度液態則有利于汽泡的形成和運動,從而增加汽泡數量及攪拌強度。除此之外,液體的表面張力也會影響到氣泡的可靠性,從而影響拌和實際效果。
4.工藝條件
拌和轉速比:拌和轉速比是決定攪拌強度的關鍵因素。提升拌和轉速比能增強液體湍動水平,進而提升攪拌強度。但太高的拌和轉速比也會導致氣泡破裂、液態濺出等諸多問題。
入料方法:入料方法也會影響到汽泡數量和攪拌強度。比如,緩慢而均勻的添加生成物能夠減少拌和環節中引進的氣量,從而減少汽泡總數;而快速添加生成物則可能增加汽泡數量及攪拌強度。
5.機器設備構造
隔板:在恒溫鼓泡器內設置隔板能夠改變液體流動方向,避免液態產生渦旋,提升液體湍動水平,進而提升攪拌強度。隔板的總數、寬度和安裝方式等可能會影響拌和實際效果。
內部構件:鼓包器內裝有隔板、金屬材料絲網填料等內部構件時,可讓汽泡尺寸均勻一致,從而使汽泡群升高速度變慢,從而增加氣含率及攪拌強度。
6.溫度和工作壓力
環境溫度:溫度會危害液體粘度和界面張力等物理參數,從而影響汽泡的形成和健身運動。比如,高溫下,液體黏度減少、界面張力減少,有益于汽泡的形成和健身運動;而在低溫下剛好相反。
工作壓力:工作壓力也會影響到汽泡的形成和運動。加重負擔會讓汽泡容積減少、數量增多;而減少工作壓力則會使汽泡體積增大、數量減少。