搅拌器的机械设计

1.第9章搅拌器的机械设计，教学重点：搅拌器的类型和选择，2。1.功能，1。材料的均匀混合，1。第1、2节概述。强化传热传质，3。1-搅拌器2-罐3-夹套4-搅拌器轴5-挤压管6-支架7-人孔8-轴封9-传动装置，图9-1搅拌器装置结构图，2。结构，4。搅拌器装置、搅拌器装置、轴封、搅拌器罐、罐、附件、搅拌轴、搅拌器、传动装置、5、第2、1节中搅拌器的类型和选择。常见类型，图9-2典型搅拌器示意图，6。2.搅拌器的作用，提供搅拌过程所需的能量和适当的流动状态，从而达到搅拌过程的目的。桨叶旋转产生的能量作用于液体，形成流动状态。关键在于叶片，这也与其他因素有关，如介质特性和搅拌器的工作环境。7、3、选择、搅拌器选择、搅拌目的、物料粘度、搅拌容器的体积，除了满足工艺要求外，还应考虑低能耗、低运行成本、便于制造、维护和检修等因素。8、表9-1混合器类型的适用条件表，注释表中的空白不适用或未知，且适用。9、4、介绍几种常见的搅拌器，桨式、螺旋桨式、涡轮式和锚式搅拌器是搅拌反应设备中使用最广泛的，据统计占搅拌器总数的75 80%。桨式搅拌器具有最简单的结构。叶片由扁钢制成，焊接或螺栓连接在轮毂上。刀片的数量是2、3或4。叶片形式可分为直叶片型和折叠叶片型。图9-3桨式搅拌器，11，主要用途：在液-液系统中，用于防止分离，使罐内温度均匀，而在固-液系统中，主要用于防止固体沉淀。它主要用于流体的循环。在相同的排量下，折叠叶片型比平叶片型消耗更少的功率并且具有更低的运行成本，因此更多地使用轴流式叶片。也用于高粘度流体的混合，促进流体上下交换，代替价格昂贵的螺旋叶轮，可以获得良好的效果。对于主要应用，12。桨式搅拌器的转速一般为20 100转/分钟，最大粘度为20Pas。缺点是，不能以保持气体和气液分散操作的精细为目的。螺旋桨搅拌器(也称为船用螺旋桨)常用于低粘度流体。标准螺旋桨搅拌器有三个叶片，叶片的螺距等于螺旋桨的直径d。直径小，d/d=1/4 1/3，叶尖速度通常为7 10m/s，最大值为15m/s。图9-4螺旋桨搅拌器14。在搅拌过程中，流体从桨叶上方吸入，并从下方以圆柱螺旋排出。流体流到容器的底部，然后沿着壁面返回到桨叶上方，形成轴向流动。特点搅拌时流体的湍流度不高，循环量大，结构简单，制造方便。循环性能好，剪切作用小，属于循环式搅拌器。15.当粘度较低且流速较大时，用较小的搅拌功率可以获得较好的搅拌效果。主要用于混合液-液系统，使温度均匀，防止低浓度固-液系统中的污泥沉降。改进措施，容器内的挡板，搅拌轴的偏心安装和搅拌器的倾斜可以防止涡流的形成。涡轮搅拌器涡轮搅拌器(也称为涡轮叶轮)是一种广泛使用的搅拌器，可以有效地完成几乎所有的搅拌操作，并可以处理各种粘度的流体。图9-5涡轮搅拌器，17。涡轮搅拌器具有较大的剪切力，可以非常精细地分散流体微团聚体。适用于低粘度至中等粘度流体的混合、液-液分散和液-固悬浮，以及促进良好的传热、传质和化学反应。锚式搅拌器，结构简单。它适用于搅拌粘度低于100帕的液体。当流体的粘度为10 100 pas时，可以在锚桨(即框架搅拌器)的中间添加水平桨，以增加容器中间的混合。图9-6锚式搅拌器，19。锚或f的混合效应，20，1，混频器功率和混频器操作功率，1，定义，混频功率，混频器功率，混频操作功率，混频器功率的第三部分，最理想的状态：混频器功率=混频操作功率，混频过程需要功率，一般称为混频功率时的功率。搅拌器连续运行所需的功率称为搅拌器功率。搅拌器使搅拌罐中的液体以最佳方式完成搅拌过程所需的功率。影响搅拌器功率的因素22.3搅拌过程的功率是从搅拌操作功率的角度确定的，单位体积液体平均搅拌功率的推荐值(表9-2)，注1Hp=735.499W，表9-2不同种类搅拌的单位体积液体平均搅拌功率，23搅拌功率根据搅拌过程的计算图， 图9-7根据搅拌过程的搅拌功率计算图，24，(3)将该点与某一搅拌过程连接，并将其移交给搅拌功率线，以获得该过程的搅拌功率，(1)将液体体积值与液体粘度值连接，并将其移交给参考线1； (2)将该点与液体的比重相连，并将其与参考线II上的一点相交；图9-7是用于计算来自混合过程的混合功率的图。25 .首先，确定罐体的尺寸，罐体的长径比对混合功率的影响，第四部分是混合罐的结构设计，以及罐体的长径比对传热的影响。如果需要更大的混合功率，可以选择更小的长径比。当体积不变时，长宽比越大，表面积越大，传热越好。此外，传热表面离罐体中心越近，材料的温度梯度越大，这有利于传热效果。因此，从夹套传热的角度来看，通常希望具有较大的纵横比。1，罐体长径比，26，罐体长径比对材料特性的要求，表9-3，几个搅拌罐的长径比，27，装料系数，罐体内径的初步计算，罐体直径和高度的确定，一般为0.6-0.8，2，搅拌罐的装料量，28，2，顶盖结构(自学)，29，1，传动装置，第5节传动装置和搅拌轴，一般包括电机、减速机、联轴器和搅拌轴。 图9-8齿轮减速器，图9-9涡轮减速器，30，2，轴的计算，1，轴的强度计算，2，轴的刚度计算，31，2，轴密封，和，机械搅拌反应器主要有两种类型的轴密封，轴密封，填料密封和机械密封，以防止介质通过旋转轴从搅拌容器泄漏或外部杂质渗透到搅拌容器中。 用途，32，1，填料密封，图9-10填料密封结构，1-压盖2-螺柱3-螺母4-垫圈5-油杯6-油环7-填料8-阀体9-底环，33，工作原理，在压盖压力的作用下，安装在混合轴和填料箱体之间的填料在混合轴表面产生径向压力。填料含有润滑剂，在搅拌轴上施加径向压力时，润滑剂形成极薄的液膜。一方面对搅拌轴进行润滑，另一方面防止设备中的流体逸出或外部流体的渗透，从而达到密封的目的。机械密封将旋转轴的密封面从轴向改为径向的装置，通过动环和静环的两个端面的相互粘附和相对运动实现密封，也称为端面密封。它泄漏率低，密封性能可靠，功耗低，使用寿命长，已广泛应用于搅拌反应器中。定义，特性，35，包括一个移动环和一个固定在轴上的弹簧压紧装置，一个固定在设备上的静环和一个辅助密封环。机械密封结构和工作原理结构36