搅拌器

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    搅拌器1   搅拌器2    
             

    搅拌器使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。 搅拌器的类型、尺寸及转速,对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。一般说来,涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利,而旋桨式搅拌器对总体流动有利。对于同一类型的搅拌器来说,在功率消耗相同的条件下,大直径、低转速的搅拌器,功率主要消耗于总体流动,有利于宏观混合。小直径、高转速的搅拌器,功率主要消耗于湍流脉动,有利于微观混合。搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题,至今只能通过逐级经验放大,根据取得的放大判据,外推至工业规模。

    搅拌器向液体输出的功率P,按下式计算:

    P=Kd5N3ρ

    式中K为功率准数,它是搅拌雷诺数Rej(Rej=d2Nρ/μ)的函数;d和N 分别为搅拌器的直径和转速;ρ和μ分别为混合液的密度和粘度。对于一定几何结构的搅拌器和搅拌槽,K与Rej的函数关系可由实验测定,将这函数关系绘成曲线,称为功率曲线(图7)。

    搅拌功率的基本计算方法

    理论上虽然可将搅拌功率分为搅拌器功率和搅拌作业功率两个方面考虑,但在实践中一般只考虑或主要考虑搅拌器功率,因搅拌作业功率很难予以准确测定,一般通过设定搅拌器的转速来满足达到所需的搅拌作业功率。从搅拌器功率的概念出发,影响搅拌功率的主要因素如下。

    ① 搅拌器的结构和运行参数,如搅拌器的型式、桨叶直径和宽度、桨叶的倾角、桨叶数量、搅拌器的转速等。

    ② 搅拌槽的结构参数,如搅拌槽内径和高度、有无挡板或导流筒、挡板的宽度和数量、导流筒直径等。

    ③ 搅拌介质的物性,如各介质的密度、液相介质黏度、固体颗粒大小、气体介质通气率等。

    由以上分析可见,影响搅拌功率的因素是很复杂的,一般难以直接通过理论分析方法来得到搅拌功率的计算方程。因此,借助于实验方法,再结合理论分析,是求得搅拌功率计算公式的惟一途径。

    由流体力学的纳维尔-斯托克斯方程,并将其表示成无量纲形式,可得到无量纲关系式。

    Np=P/ρN³dj5=f(Re,Fr)

    式中Np——功率准数

    Fr——弗鲁德数,Fr=N²dj/g;

    P——搅拌功率,W。

    式(11-14)中,雷诺数反映了流体惯性力与粘滞力之比,而弗鲁德数反映了流体惯性力与重力之比。实验表明,除了在Re﹥300的过渡流状态时,Fr数对搅拌功率都没有影响。即使在Re﹥300的过渡流状态,Fr数对大部分的搅拌桨叶影响也不大。因此在工程上都直接把功率因数表示成雷诺数的函数,而不考虑弗鲁德数的影响。

    由于在雷诺数中仅包含了搅拌器的转速、桨叶直径、流体的密度和黏度,因此对于以上提及的其他众多因素   在实验中予以设定,然后测出功率准数与雷诺数的关系。由此可以看到,从实验得到的所有功率准数与雷诺数的关系曲线或方程都只能在一定的条件范围内才能使用。   明显的是对不同的桨型,功率准数与雷诺数的关系曲线是不同的,它们的Np-Re关系曲线也会不同。搅拌轴

    带动搅拌轴的传动装置是由零、部件组合而成。安置在釜盖上的凸缘法兰、安装底盖支承着机架和密封箱〈内装填料或机械密封零件〉,传动轴则吊装在机架上的轴承箱内、穿越密封箱体伸人釜内,再利用釜内联轴器与搅拌轴相连。在机架的顶部连接板上安装着电动机与减速机,减速机的输出〈低速)轴通过带短节的联轴器与传动轴上端的轴颈相连。如果不考虑电动机与减速机,本传动系统共计有7种零、部件,并都有各自的标准,而它们是由定点的专业厂制造的,容器制造厂只需根据设计人员提供的搅拌传动装置定货条件表外协定货即可,因此本书对传动装置中的这些标准件的介绍主要也是以帮助了解如何正确填写定货条件表为目的。下面按照图18-12所示从下向上的顺序逐个介绍各件。填料箱

    填料箱密封的结构简单,制造、安装、检修均比较方便,因此应用叫为普遍。填料箱密封的种类很多,例如:有衬套的、带油环的和带冷却水夹套的等多种结构,标准填料箱的主体材料有碳钢和不锈钢两种,填料箱的主要性能参数有压力等级(0。6MPa和1。6MPa两种)和公称轴径(DN系列为 30、40/50/60/70/80/90/100/110/120/130/140和160等)。

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