李乐乐均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计

1、陶卤補範夫绎Hunan Normal University化工原理课程设计设计题目 均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计设计者班级： 树达学院化学工程与工艺 1班设计者： 儒涛、菁文、潘慧设计者学号:201321370101、 201321370106、201321370110设计日期：2015-11-22指导老师：- 兰支利一、设计题目：均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计带搅拌装置的夹套式反应器是有机化工的最常见反应器，是精细化工 生产中常采用的间歇式反应釜，对其的设计具有重要的应用背景。二、设计任务及操作条件31. 处理能力120000m/ a均相液体2. 设备型式机械搅拌夹套冷却装置三、操

2、作条件1均相液体温度保持60 C。2. 平均停留时间20min。3. 需要移走热量120kW。4. 采用夹套冷却，冷却水进口温度20 C,冷却水出口温度32 C。5. 60 C下均相液体物性参数：比热容 Cp=1 050J /(kg )C，导热系数Q0.65W / (m ) C,平均密度p =950kg / m3，粘度 =2.735x10-2Pa s6. 忽略污垢及间壁热阻四、设计项目1、设计方案简介：对确定的工艺流程及设备进行简要论述2、搅拌器工艺设计计算：确定搅拌功率及夹套传热面积3、搅拌器、搅拌器附件、搅拌釜、夹套等主要结构尺寸的工艺设计计算，完成结构设 计4、主要辅助设备计算与选型：冷

3、却水泵、搅拌电机及接管等5、设计结果汇总6、工艺流程图（PFD）及主体设备工艺条件图7、设计评述目录第一章设计方案简介 41.1搅拌器的选型41.2搅拌器的安装选择51.3电动机的选型51.4减速机的选型61.5密封装置的选择61.6物料进口出口安置61.7夹套进出口安置61.8泵的选择71.9支座的选择71.10管子的选择71.11封头的选择7第二章 工艺流程图及说明 8第三章工艺计算及主要设备的计算 93.1均相液体和冷却水的物性数据93.2搅拌槽的计算93.3搅拌器的功率计算 1.1.3.4总传热面积 13.被搅拌液体侧的对流传热系数 1.3夹套测冷却水对流传热系数1.3.总传热系数1.

4、4.夹套传热面积 14第四章设备的选型 154.1电动机的选型 1.5.4.2支座的选择1.5.4.3泵的选型.15.输料泵的选型计算 1.5.冷水泵的选型计算 1.5.第五章设计结果一览表 17第六章 附图（另附搅拌器工艺流程图及设备设计条件图） 20第七章设计心得 20第八章主要符号说明 21第九章参考文献 21第一章 设计方案简介搅拌设备在石油、化工、食品等工业生产中应用围很广，尤其是化学工 业中，很多的化工生产或多或少地应用着搅拌操作，化学工艺过程的种种物 理过程与化学过程，往往要采用搅拌操作才能得到好的效果。 搅拌设备在许 多场合时作为反应器来应用的，而带搅拌的反应器则以液相物料为特

5、征， 有 液-液、液-固、液-气等相反应。搅拌的目的是：1、使互不相溶液体混合均匀，制备均匀混合液、乳化液、强化传质过程；2、使气体在液体中充分分散，强化传质或化学反应；3、制备均匀悬浮液，促使固体加速溶解、浸取或发生液 -固化学反应；4、 强化传热，防止局部过热或过冷。所以根据搅拌的不同目的，搅拌效果有不 同的表示方法，搅拌操作分为机械搅拌和气流搅拌。气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体 层，对液体产生搅拌作用，或使气泡群以密集状态上升借所谓气升作用促进 液体产生对流循环。与机械搅拌相比，仅气泡的作用对液体所进行的搅拌时 比较弱的，所以在工业生产，大多数的搅拌操作均是机械搅拌。 本设计实验 要求的

6、就是机械搅拌搅拌器设备的设计遵循以下三个过程：1、根据搅拌目的和物理性质进行搅拌设备的选型 2、在选型的基础进 行工艺设计与计算3、进行搅拌设备的机械设计与费用评价。在工艺与计算 中最重要的是搅拌功率的计算和传热计算。1.1搅拌器的选型搅拌器主要类型有：桨式，开启涡轮式，圆盘涡轮式，推进式，框式， 螺带式，三叶后掠式等。搅拌器的选用应满足下列要求：保证物料的混合均 匀，功率消耗最少，所需费用最低，操作方便，易于制造和维修。由于本设计是低黏度的液体混合，是难度最小的一种搅拌过程，主要目 的是在给定的时间达到或接近均相混合的要求。 其主要控制因素是容积循环 速率。由于三叶推荐式的循环强且消耗动力少

7、， 循环容易，所以是最适用的。 而涡轮式虽有高的剪切力，但对于这种混合过程并没太大的必要，所以若用 在大容量液体混合时就不合理。桨式的因其结构简单，在小量液体混合中广 泛的应用，但用在大量液体混合时，其循环能力就不足。透平式是化工厂中运用最为广泛的搅拌器， 能有效的完成几乎所有的搅 拌操作并能处理粘度围较广的液体，他们在差生径向液流时特别有效，但亦 同时引起轴向液流，尤其在槽壁上有挡板之时对混合密度大致相同的液体， 他们的效力极为显著，此外，它们的造价也比多数其他形式的搅拌器低 .结合这次设计的各种条件选择是的六个平片的透平式搅拌器 .1.2搅拌器的安装及组成选择搅拌器上端可用机械密封，易维护

8、、检修、寿命长。搅拌器的安 装高度要有利于底部出料，使出料口处得到充分的搅动，使输料管路畅通。组成搅拌罐由搅拌罐体、搅拌罐盖、搅拌器、支承、传动装置、轴封装置等 组成，还可根据工艺要求配置加热装置或冷却装置。搅拌罐体、搅拌罐盖、搅拌器、轴封等选用材料可根据不同的工艺要求 选用碳钢或不锈钢等材料来制作。搅拌罐体与搅拌罐盖可采用法兰密封联结或焊接联结。搅拌罐体与搅拌 罐盖可根据工艺要求开进料、出料、观察、测温、测压、蒸汽分馏、安全放 空等工艺管孔。搅拌罐盖上部配置有传动装置（电机或减速器），由传动轴驱动搅拌罐 的搅拌器.轴封装置可采用机封或填料、迷宫密封等多种形式（根据用户需要确定）。1.3电动机

9、的选型电机功率选用应满足搅拌器运动转功率与转动系统，轴封系统功率损失 的要求，还要考虑到有时在搅拌操作中会出现不利的条件导致功率过大。搅拌转动装置常配用4极或6极电动机，8极电动机比较少用，2极电 动机几乎不用。通常，减速机有多种速比可选择，配用4极或6极电动机有可能获得相近的搅拌转速。当电动机功率相同时，4极电动机比6极电动 机便宜，质量轻，但所要求的减速机的减速比较大，减速机可能比较贵。所 以我们选用6极的电动机。1.4减速机的选型减速机的选择是根据反应釜搅拌传动所需的电机功率，搅拌轴转速（即减速机输出轴转速），然后再根据其他具体条件综合考虑，确定适用的减速 机。其中反应釜为立式安装，采用

10、耳式反应。由于设备需要保温，反应釜直 接支撑在楼板上，所以选B型，选四个支座。由于反应釜的直径为2020mm， 大于900mm 所以需要开设入孔。便于安装，拆卸，清洗和检修设备部的 装置。选用圆形入孔的机器制造方便。圆孔的大小及位置以进出设备方便； 搅拌器的尺寸，以方便搅拌器轴及搅拌器能通过的入孔放入罐体。1.5密封装置的选择用垂直于轴的平面来密圭寸转轴的机械密圭寸装置。与填料密圭寸相比，机 械密封是一种功耗小，泄漏率低，密封性能可靠，使用寿命长的转轴密封形 式。机械密封装置主要由动环、 静环、弹簧加荷装置和辅助密封圈等四部分 组成。1.6物料进口安置出料管的结构设计主要考虑物料是否易于放出且

11、能放尽，阻力小，不 易赌塞，温应力等因素。我们设计的出料口在反应釜的下端，便于物料排净， 不用设置出料泵。另外，出料口设置温度测量点，以便控制物料的冷却温度。1.7夹套进出口安置冷却液进口管安置在反应釜两侧，使液体从底部进入，高端流出，从而 避免气泡的产生，使传热介质能充满整个夹套空间。1.8泵的选择泵的选型的重要依据是：工艺装置生产中，要求泵输送的介质流量 Q; 要求额定流量不小于装置的最大流量， 或取正常流量的1.11.5倍；进口压 力和出口压力；进口介质温度；操作状态为连续操作或间歇操作；装置汽蚀 余量。根据本设计的均相料液和冷却用水的粘度、 要求的流量、估算的扬程 和连续操作的要求，我

12、们选用离心泵，料液泵型号选IS80-65-125，冷却水 型号选 IS-65-50-160。由于预防操作过程中出现意外，所以，离心泵应一开一备。1.9支座的选择立式安装的反应釜最常用的支座为耳式支座。标准耳式支座为(JB/T4725-92 )。分为A型和B型两种。当设备需要保温或直接支承载楼 板上时选B型，否则选择A型。所以本次设计所用B型耳式支座。由于每 台反应釜常用4个支座。所以再根据所要支撑的重量来选择合适的允许载 荷。1.10管子的选择化工厂中介质的流体运动，绝大多数是湍流。当输送流体的流量一定时， 管径的大小直接影响经济效果。管径小，介质流速大，管路压力降大，从而 增加了流体输送机械

13、(泵或压缩机)的动力操作费用；反之，增大管径，虽然动力费用减少，但管路建造费用却增加。管径的大小，依据化工运行中介 质可能出现的最大流量，介质的推荐流速和允许的压力降来确定。1.11封头的选择封头是压力容器必不可少的重要组成部分， 封头分为半圆形封头、标准 椭圆形封头、蝶形封头、球冠形封头四种，其中分别以外径和经为基准取封 头的高度，然而封头的选取根据其搅拌槽的压力又有所不同，主要是看是否能符合生产的需要等因素。第二章工艺流程图及说明流程的说明首先，将冷水放入冷水储罐,在里面停留一定的时间，达到要求温度之后，通过离心泵将加热后的水抽入夹套， 通过调节阀控制水的流量，流出的 水进入流出水储罐。其

14、次，均相料液由料液泵抽入搅拌槽，开动并调节搅拌 器转速，通过料液进口的调节阀，控制料液进料的流量，使得料液在搅拌槽 中停留一定时间，最后，流出的均相液体进入储罐。第三章工艺计算及主要设备的计算3.1均相液体和冷却水的物性数据均相液体60 C下的物性参数比热容 1050J/(kg. C);导热系数0.65w/(m.C)平均密度950kg/m 3粘度 2. 73510 2 Pas；冷却水定性温度选进出口的平均温度(20+32)/2=26 C；查物性手册【化工原理 第二版】在26 C下水的物性参数如下：比热容 4178J/(kg导热系数0.610w/(m/密度 996.7kg/m 3粘度 0.882

15、510 3 Pas查物性手册【化工原理 第二版】在20 C下水的物性参数如下:密度 998.2kg/m 3粘度 1. 00410 3 Pas查物性手册【化工原理 第二版】在32 C下水的物性参数如下:密度 955.0kg/m 3粘度 0.771910 3Pa s3.2搅拌槽的计算一、搅拌器选型因为该搅拌器只要是为了实现物料的均相混合，所以，推进式、桨式、 涡轮式、三叶后掠式等都可以选择，此处选择六片平直叶圆盘涡轮式搅拌器二、搅拌器设备设计计算确定搅拌槽的结构与尺寸，明确搅拌桨及其附件的几何尺寸和安装位 置，计算搅拌转速和功率，传热计算等，最终为机械色好几提供条件。（一）搅拌槽的结构设计1、搅拌

16、器的容积、类型、高径比对于连续操作，搅拌槽的有效体积为搅拌槽的有效体积二流入搅拌槽的液体处理量X物料平均停留时间流入搅拌槽的液体处理量=120000m 3/a所以，搅拌槽的有效体积V=120000/(300 X24) x(18/60)=5.556m3一般取搅拌液体深度与搅拌槽径相等以搅拌槽为平底近似估算直径。由 搅拌槽的有效体积可计算出搅拌槽径为1.9m，搅拌液体深度为1.9m，即D = H = 34V = 3 45.556 = 1.9mVV 3. 14由于罐体没有特殊要求，一般选取最常用的立式圆筒型容器，根据传热 要求，罐体带夹套，胶套选用螺旋板夹套。夹套设导流板，螺距P=0.05m ,夹套

17、环隙E=0.05m一般实际搅拌槽的高径比为1.1 1.5，现取1.2.搅拌槽筒体总高Ho=1.2 X1.9 = 2.28m2、搅拌桨尺寸及其安装位置搅拌器为六片平直叶圆盘涡轮式。由化工原理上册计算得：(1) 叶轮为透平式，有6个平片，安装在直径S=0.5m的中心圆片上(2) 叶轮直径 d = 0.33D = 0.33 X1.9 = 0.63m(3) 叶轮距槽底的高度C=1.0d = 0.63m叶片宽度 b=d/5=0.63/5=0.13m(5) 叶片长度 L=d/4=0.63/4=0.16m(6) 液体深度 H=1.0D=1.0 xi.9=1.9m(7) 挡板数=6，垂直安装在槽壁上并从槽底延

18、伸到液面之上(8) 挡板宽度 Wb=D/10=1.9/10=0.19m(9) 搅拌器的转速：Ut=兀dnUt 叶片末梢速度，在此处取值为 5.2 m s-1 (依据下表)n 搅拌器转速透平式叶轮的末梢速度围3、搅拌槽的附件为了消除可能的打旋现象，强化传热和传质，安装6片宽度为(1/10)D即0.19m的挡板。全挡板的条件判断如下：nb=( ¥严门/0.19/1.9)X6=0.379由于0.379 > 0.35，因此，符合全挡板条件。根据GB/T规定，材料选择是Q235-B，根据化工设备机械基础第六版 选材的一般原则：(1 )压力容器用钢材应符合 GB150 1998钢制压力容

19、器的要求，材料适用于设计压力不大于 35Mpa的压力容器，选材应接受 国家质量技术监督局颁发的 压力容器安全技术监察规程 的减速。压力容 器受压元件用钢应是由平炉、电炉或氧气顶吹转炉冶炼的镇静钢，钢材（板 材、带材、管材、型材、锻件等）的质量与规格应符合现行国家标准、行业 标准或者有关技术规定。压力容器承压构件使用普通低碳钢的适用围见表，当操作温度在-2035O0C，壁厚不大，且无频繁温、压波动时，可采用半镇静钢代替镇静钢压力容器用碳素钢镇静钢板的适用围钢板牌号使用温度/0C设计压力/MPa壳板钢板厚度/mm其他限制Q235-B0 350<1.6<20不得用于毒性程 度为高度或极度

20、 危害介质的压力 容器Q235-C0 400<2.5<30容器按压力等级的分类容器种类代号设计压力围/Mpa低压容器L0.1 <p v 1.6中压容器M1.6 <p v 10高压容器H10 <p v 100超高压容器UP>100所以在实际制造中应选择 Q235-B来制造。设计压力为p=1.0Mpa搅拌槽的壁厚计算：PcD2tP=1.0 xi900/(2 X113 xo.8-1.o)=io.57mm&二 8+C+ 圆整=10.57+0.63+ 圆整=12mm 式中S圆筒的技术厚度，mm ;Pc=P=1.0Mpa 圆筒的计算压力， Mpa ;D搅拌槽的径

21、，mm ;© 圆筒的焊接接头系数，设圆筒局部无损伤，取©=0.80 ;t 圆筒材料在设计温度下的许用应力，Mpa，查化工设备机械基础附九图得：t =113Mpa整合后取搅拌槽壁厚为12mm。3.3搅拌器的功率计算(二)、搅拌槽的设计计算1、搅拌功率计算采用永田进治公式法计算d2nRe=0.63 2 X2.6 X950 -2.735 X100=35844.35>300Fr= 口 =(2.6) 2 X0.63/9.81=0.434 g由于Re数值很大，处于湍流区，因此，应该安装挡板，以消除打旋现象。功率计算需要知道临界雷诺数 Rec,用Rec代替Re进行搅拌功率计算。Re

22、c可以从图上湍流和层流的转折点得出，根据已知条件，从图上读出Rec=14.0六片平直叶涡轮桨叶的宽b=0.13m，桨叶数z=6b/D=0.13/1.9=0.068 d/D = 0.63/1.9=0.332H/D=1.0sin =1.0A=14+( b/D) : 670(d/D-0.6) 2 + 185=14+0.068 X : 670 X(0.332-0.6) 2 + 185 =29.85人pl1.3 4(b 0. 5)2 1. 14dDDB 10 DD 1.496P=1.1+4(b/D)-2.5(d/D-0.5)2-7(b/D) 4=1.1+40.068-2.5 X(0.332-0.5) 2

23、-7 X0.068 4=1.269Np= B 10： 以"：P(H)(0"5存sin 1.2 =29.85/14+1.496(103 + 1.2 XRec 10 3.2RecD140.66 )/(10 3+3.2 X140.66)1.269 X1 X1=2.132+1.496X0.986=3.61N= N p 3d5=3.61 X950 X2.63X0.635=5982W在查图中档流动变为充分湍流时，即Re>10000以后，功率曲线变成水平线，此时流动与雷诺数和佛劳德数都无关，应读图得到©=N p=6.1，所以对于有挡板的典型构型搅拌器，Re>1000

24、0时N=6.1n3d5=6.1 X950 X2.63 X0.635 = 10108.26W如果采用查Rushton算图计算，当Re=6.62 X104时，查得©二N p=6.1 ,与用永田进治公式计算所得结果有一定的差距，这也不难理解，因为查图本身就有一定的误差，同时，经验公式也有一定误差。3.4总传热面积1、被搅拌液体侧的对流传热系数aj采用佐野雄二推荐的关联式计算40.520.08Nuj=0.512(2)f需专FN/m=N/p v4N/ p；D2H=5982 X4/ (950 X3.14 X1.92 X1.9) =1.17W/Kgv / p=2.735 X10-2/950=2.8

25、79 X10-5D 0.2273 )1. 171. 942. 8795 310 50. 227=2295.32Pr=Cp / 入 =1050 X2.735 X10-2/0.65=44.1840.520.08D . 0.2771/3 dbNu j= j D/ 入二 0.512( -) PrjDD1.9 j/0.65=0.512 X2295.32 X44.18 1/3 X0.332 °52 X0.068 °.°8a=646.06w/(m2 0C)2、夹套侧冷却水对流传热系数，计算时可忽略Vis项Nu=De/ 入 =0.027Re °.8Pr°.33

26、Vis0.14下面计算水的流速u查物性手册定性温度(20+32 ) /2=26 0C.冷却水的物理参数如下：比热容：Cp=4178J/(Kg 0C)导热系数入=0.610 w/(m 2 0C)密度 p=996.7Kg/m 3粘度=8.825 x10-4pa s需要移走的热量为：Q=120000+N=120000+5982=125982W冷却水的质量流量：Q=mC p(t2-t1)m=Q/ Cp(t2-t“= 125982/ : 4178( 32-20 )=2.51Kg/s夹套中水的流速：u二也二(2.51/996.7 ) / (0.05 X0.05) =1.01m/sP?EDe=4E=4 X0

27、.05=0.2mDC=1.850mRe.=D eu / =(0.2 X1.01 X996.7)/(8.825 X10-4)=228139.83Pr= C p / 2=4178 X8.825 X10-4/0.610=6.040.2 / 2=0.027 X228139.83 °8 X6.04°.33 1+3.5 X(0.2/1.85) =3974.98w/(m2 0C)3、求总传热系数 K,忽略污垢热阻和搅拌槽壁热阻K=1/(1/j+1/ )=1(1/646.06+1/3974.98)=555.74w/(m2 0C)4、求夹套传热面积由 Q=KF tmtmt1t2(6020)

28、(60In丄t232ln -20卫=33.64 0CF=-=125982/(555.74 X33.64 ) =6.74m 2K tm需要可算一下夹套可能提供的传热面积是否能满足传热要求，计算是可考虑 搅拌槽表面能提供的传热面积，如果该面积能满足要求，即可认为将夹套设 计符合要求。搅拌槽表面能提供的传热面积（按最小面积计算）：兀DH=3.14 X1.9 xi.9=11.34m 2该面积大于计算所需要的传热面积 F=6.74m 2，因此，夹套设计符合要求。第四章设备的计算和选型4.1电动机的选型P电动机的功率：Pm59820. 906646.67 WM5.65(KW)式中Pm 所需要的电机功率，

29、KW ；n 总传动效率。（一般取0.850.95，机械密封结构时，可以取值较高；填料密封结构时，取值较低）圆整后功率为7.5KW，选取型号为Y132S2-2三相电动机，功率7.5kW ,额定电流15A，额定转速2900r/min型号位额定 功率额定电流额定转速效率功率因数振动速度重量/kWAr/min%COSmm/skgB型 BN型耳式支座支座允许适用容器容器计算高度底板筋板垫板地脚螺栓支座质量序号载荷(kN)范围直径壁厚BCDHL1b1dt1s1L2b2dt2L3b3dt3edMB型BN型110300600393.76.35672.51251006063016080516012562024M

30、202.51.6220500100050012808.716012580840180100620016062424M204.32.83307001400700810342001601051050205125825020083030M248.35.2460100020007008115825020014014702901601031525084030M2415.7-510013002600150082006320250180169033020012400320104830M2428.7-6150150030002400829604003152302011538025014500400126036

31、M3051.8-72001700340017002023484803752802213043030016600480147036M3081.5-82502000400042001649806004803602614551038018720600167236M30140.8-Y132S2-27.515290086.20.881.872表、丫132S2-2三相电动机的相关参数4.2支座的选择立式容器的支座主要有耳式支座、 腿式支座、支承式支座和裙式支座四 种，中、小型直立容器常采用前三种支座，高塔设备则广泛的使用裙式支座。 夹套反应釜多为立式安装，最常用的支座为耳式支座。在本次设计中，我们 采用的

32、是耳式支座，耳式支座分为 A型（短臂）和B型（长臂）两类，B 类耳式支座有较宽的安装尺寸，当设备外面有保温层，或者将设备直接放在 楼板上的，宜用B型耳式支座。查化工设备机械基础附表17可知：JB/T4725-95，支座个数为四个，支座允许的载荷100KN，适用容器的公称直径DN13002600mm。支座高度320，支座质量28.7Kg.地脚螺旋 规格 M24 , d=30.底板 li=250 , bi = 180，卢16 , Si=90，筋板 12=330 , b2=200 ,o=12，垫板 h=400 , b3=320，卢10 , e=48。4.3泵的选型4.3.1输料泵的选型计算Wf1 2

33、l U 8d2取管 u=1.5m/sVs=Q/C pt p=125982/(1050 X60 X950)=0.002105 (m 3d2u4d40.0021053.141.50. 04228则取d=43mm，管路© 45 x 2.0mm ;取E=0.15 （新的无缝钢管）2Re=d pu 讦0.04 X1.5 X950/( 2. 735 10 )=2.084 X103(2100<Re<10 5)取用光滑管经验公式入 =0.3164/Re °25 =0.3164/(2.084 X103)。.25 =0.047全管路设计中有3个90弯头，=0.75; 一个全开阀，E

34、=0.17 ;管长 L=5+3=8(m)Wf0.0470.0410.5 30.750.171 52T 14985 J/kgWf 14.985 h fg 9.811.528 m罐压强计算:式中P1罐压强，Pa;H液静液面咼度，r重度，kg/ (m2 s2), rmg（pm是均相液体密度，kg/m 3）。H底一一反应罐到地面的高度,取 H 底=0.5 m , H 液=1.9mRH液r1. 9950 9. 8117707. 05 Pa17. 71 kpa由机械能守恒得:hf乙2U12ghe Z22U22gP2g根据GB/T中有，标准椭圆形圭寸头中，当以搅拌槽经为基准时，贝S按公式:Di/2(H-h)

35、=2计算的封头的高度,经过计算封头高度H封应为0.649mZ1H底1.9H封0. 51.90. 6493. 049( m)Z2 取 1.2m3. 69501.52823.231039309. 81he1.2 0 0he=6.569(m)h=1.1 X6.569=7.226mQ=0.001913m 3/s=1.913L/s选择IS65-50-160型离心泵较合适,n=1450r/min冷水泵的选型计算由搅拌槽的计算中可知： ms=2.51kg/s , u=1.01m 2/sVs=m 八=罟乜51/"6"002157(m3/S ) d曽4 °.°021570

36、.05215 (m)3.141.01冷水进口直管选热轧无缝钢管© 62 x 2.5mm ;取 =0.16mm，冷水进 口直管管路设计三个90度弯头，一个标准阀（全开），一个摇板止逆阀。 直管总长L=6.0米，流体输送高度厶h=1.0m，查表得三个90度弯头的阻 力系数le/d=35，标准阀全开的阻力系数l2/d=300，管口突然扩大£=1.0突 然缩小£=0.5，摇板止逆阀l3/d=100.管流动总阻力损失由公式Wf式中摩擦阻力系数；L 总管长度，m ;E阻力系数；u 流体流速，m/s ;由 Re= pud/ 卩=996.7X1.01 X0.05215 /8.82

37、5 X10-4=5.95 X104查摩擦系数 与Re及£d的关系图得 =0.wf前0.028 3695 351000. 0560.51.0122. 282J/kgWf后0.028 36953523000.0561.0四4.987J/K gWfWf前Wf 后=2.282+4.987=7.269 J/kg水槽液面与夹套进口建立机械能守衡方程有:2u.1We gZ22U2P2wf其中Z1=0，Z2=1ui=0， U2=0.863 假设 pi =p 2所以We gz22U22wf 1 9.8120.86327.26917.451 J/kg直管输送需要泵提供的压头he2= We/g=17.45

38、1/9.81二 1.78m故所选泵需要提供的总压头 he总二1.1 xhe 2=1.1 X1.78=1.958(m )根据管体积流量Vs=2.156L/S管路所需压头he总=1.958m选择IS-80-65-125 离心泵，转速为n=1450r/min第五章设计结果一览表项目符号单位设计计算数据及选型搅拌器类型六片平直叶圆盘涡轮式叶轮直径dm0.63叶片宽bm0.13叶轮距槽底咼度Cm0.63搅拌转速nr/s2.6桨叶数z6搅拌功率Nw5982搅拌器附件全挡板数Nb个6挡板宽度Wbm0.19搅拌槽搅拌槽体积Vm35.556搅拌液体深度Hm1.9搅拌槽径Dm1.9搅拌筒体实际高度Hom2.28反

39、应釜的压强PikPa23.23封头高度H封m0.649料液质量流量mskg/s2.51夹套型式空心夹套螺旋板螺距Pm0.05夹套环隙Em0.05夹套冷却水流速um/s1.01冷却水移出热量QW125982被搅拌液体侧的对流传热系数ajW/(m 2.0c)646.06夹套夹套侧冷却水传热系数aW/(m 2.°c)3975.98搅拌槽总传热系数KW/(m 2.0c)555.74所需夹套面积Fm26.74电动机型号Y-200L1-2功率PmKW7额定电流IA29.4额定转速3r/mi n2930支座规格JB/T4725-95允许载荷KN100数量个4进料泵型号IS65-50-160压头hem6.569流量Q3m3/h6.887冷水泵型号IS-80-65-125压头he1m1.958流量Q4m3/h7.762物料管规格©45 x 2.0mm材料无缝钢管输料管的摩擦损失WfJ/kg14.985单位重量流体的沿程损失hfm1.528摩擦系数入0.047管流速um/s1.5冷水管规格©62 x 2.5mm材料无缝钢管摩擦