旋桨式搅拌机的设计与选型

旋桨式搅拌机的设计与选型

该混音器的功能是以一定比例（包括液体、矿渣等）混合均匀，充分反应。它在潮湿的金属气氛中的搅拌应用中得到了广泛的应用。现在，它结合了陕西银业有限公司的各种困境和搅拌介质，总结了云南省罐池的结构和材料选择。1搅拌器按结构进行分类1.1径向液流速度有平桨式和斜桨式两种。平桨式搅拌器由两片平直桨叶构成。桨叶直径与高度之比为4～10,圆周速度为1.5～3m/s,所产生的径向液流速度较小。斜桨式搅拌器的两叶相反折转45°或60°,因而产生轴向液流。桨式搅拌器结构简单,常用于低粘度液体的混合以及固体微粒的溶解和悬浮。1.2东北部圆管速度为515m/s由2～3片推进式螺旋桨叶构成,工作转速较高,叶片外缘的圆周速度一般为5～15m/s。旋桨式搅拌器主要造成轴向液流,产生较大的循环量,适用于搅拌低粘度(<2Pa·s)液体、乳浊液及固体微粒含量低于10%的悬浮液。1.3齿轮旋转时造成的载荷由在水平圆盘上安装2～4片平直的或弯曲的叶片所构成。桨叶的外径、宽度与高度的比例,一般为20∶5∶4,圆周速度一般为3～8m/s。涡轮在旋转时造成高度湍动的径向流动,适用于气体及不互溶液体的分散和液液相反应过程。被搅拌液体的粘度一般不超过25Pa·s。1.4锚文本桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致,其间仅有很小间隙,可清除附在槽壁上的粘性反应产物或堆积于槽底的固体物,保持较好的传热效果。2混器的整体设计搅拌器总体设计主要包含:确定工艺条件、确定电机功率、减速机选型等。2.1工艺条件搅拌槽体积V,搅拌速度n,搅拌介质腐蚀性强弱(酸、碱性、是否含金属离子等)2.2密度nd21搅拌器设计中轴功率的计算特别重要,关系到电机的选用。在计算轴功率之前,需要计算搅拌液体的雷诺数Re。Re=nd2ρμRe=nd2ρμ(1)式中n—转速,r/min;d—桨叶直径,m;ρ—液体密度,kg/m3;μ—液体粘度,kg/ms。根据雷诺数查几种常见搅拌的轴功率计算公式,见表1。搅拌轴功率计算出来后,在根据PK=N0.8ΡΚ=Ν0.8求出功率,其中0.8为减速机的传动效率,在将所计算的功率向上圆整至电机功率P(kW)。2.3主要选型依据减速机的种类很多,陕西锌业有限公司主要应用SEW减速机、摆线针轮减速机、蜗轮蜗杆减速机等,主要选型依据:各类减速机的减速比、体积大小、各减速机的特点、传动方式(联轴器直连式、皮带传动、齿轮转动等)等。3设计沟槽罐3.1设计沟槽和罐的先决条件(1)取决于工艺介质。(2)在工艺介质确定的情况下,性价比越高越好。(3)选取罐体材质。3.2罐体焊接折流板如无特殊情况,搅拌罐的结构一般采用圆柱形、平底,搅拌轴采用偏心或罐体焊接3～4个折流板,使液体搅拌时形成漩涡,不至于使液体从罐内流出。搅拌罐一般采用无盖设计。如果搅拌过程中会产生大量蒸汽或有毒气体,则需要安装引风机,将气体排出至大气中或做其它处理。3.3符合及高径比要求的成立协调罐要确定搅拌罐的高度与直径,需要确定的主要参数就是高径比,高径比需要考虑的因素包含空间的大小、对轴功率的影响等。在容积、转速不变的情况下,高径比越大,则罐体又高又细,搅拌叶片的层数越多,否则就满足不了搅拌的要求。相反高径比越小,则罐体有低又粗,叶片就需要变大,轴功率与叶片直径的5次方成正比,导致功率变大。因此搅拌器高径比不合适,不但占空间,不美观,而且使功率变大。根据设计经验,常用搅拌罐的高径比见表2。在确定搅拌罐体积V及高径比H/D后,就可以确定搅拌罐的直径及高度的确切值。对于平底罐而言,搅拌罐的直径可由下列公式确定:D=4Vπ(HD)−−−−√3D=4Vπ(ΗD)3(2)式中D—槽罐直径,m;V—槽罐体积,m3;H—槽罐高度,m。对上式进行圆整,就可得到搅拌罐的直径。罐体直径确定好后,根据H=4V/πD2可得到罐体的高度。如果是小数在进行圆整。3.4材质一般,常用材质根据工艺介质酸碱性强弱、液体中是否含有金属元素等因素,陕西锌业有限公司搅拌器材质选用经验如下:(1)酸、碱性大于100g/L,采用316L不锈钢、PP、环氧玻璃钢、还可采用碳钢内砌耐酸瓷砖等。(2)酸、碱性一般,可采用1Cr18Ni9Ti、904等材质。(3)液体含有金属元素,采用2205双相不锈钢等。(4)如若液体是有机物,一般采用PP、PE、PVC等材质。4碳钢管外包pp或不锈钢结构在化工搅拌装置中,因腐蚀严重,若轴的材质选用不锈钢轴,则成本大,选用碳钢材质,易腐蚀,搅拌轴的结构设计很重要,根据陕西锌业有限公司几年来的经验,对于酸、碱含量较高的介质,常采用内为碳钢管,外包PP或不锈钢结构。具体结构如图1所示。图1中1上轴头是减速机连接端,采用联轴器连接,安装机架轴承座的位置,为了减轻轴的重量,中间采用2钢管Q235,外部包裹不锈钢管316L或PP防腐处理,下轴端采用不锈钢316L,是安装叶片、轮毂的位置,采用锁帽固定轮毂叶片。5桨径槽径比的确定搅拌叶片的形式较多,没有特殊要求时,常采用推进式叶片,耗能较低。常见桨叶可按下列公式确定桨径槽径比:(1)平直叶片搅拌器,桨径槽径比(d/D)一般取0.35～0.8。(2)平直叶圆盘涡轮式,桨径槽径比(d/D)一般取0.2～0.5,常取0.