冶金化工設(shè)備第四部分?jǐn)嚢璺磻?yīng)器Microsoft PowerPoint 演示文稿

1、 第四部分第四部分 攪拌反應(yīng)器攪拌反應(yīng)器 機械攪拌反應(yīng)器：用葉輪（攪拌器）旋轉(zhuǎn)機械攪拌反應(yīng)器：用葉輪（攪拌器）旋轉(zhuǎn) 攪拌反應(yīng)器的類型攪拌反應(yīng)器的類型 攪動物料實現(xiàn)攪拌混合攪動物料實現(xiàn)攪拌混合 氣流（多為空氣）攪拌反應(yīng)器：利用氣體氣流（多為空氣）攪拌反應(yīng)器：利用氣體 流動攪動物料實現(xiàn)攪拌混合操作流動攪動物料實現(xiàn)攪拌混合操作 圖4-1 圖4-2 第第1章章 機械攪拌反應(yīng)器機械攪拌反應(yīng)器 4.1機械攪拌反應(yīng)器的類型和結(jié)構(gòu)組成機械攪拌反應(yīng)器的類型和結(jié)構(gòu)組成 類型：類型：（1）按安裝方式可分成）按安裝方式可分成 立式立式(應(yīng)用最廣）和臥式兩類應(yīng)用最廣）和臥式兩類 立式機械攪拌反應(yīng)器的特征為：立式機械攪拌

2、反應(yīng)器的特征為： 在攪拌罐頂蓋的上方裝設(shè)有傳在攪拌罐頂蓋的上方裝設(shè)有傳 動裝置動裝置 ，而且攪拌軸，而且攪拌軸 的中心線和罐體中的中心線和罐體中 心線是重合的。心線是重合的。 圖4-3 圖4-3圖4-4 在攪拌軸上可裝設(shè)一層、兩層或更多層攪拌器。在攪拌軸上可裝設(shè)一層、兩層或更多層攪拌器。 在罐體上可根據(jù)需要裝設(shè)換熱部件和攪拌附件等。在罐體上可根據(jù)需要裝設(shè)換熱部件和攪拌附件等。 （2）按罐體結(jié)構(gòu)及材料可分為）按罐體結(jié)構(gòu)及材料可分為 碳鋼、不銹鋼、碳鋼襯橡膠、碳鋼襯搪瓷、碳鋼碳鋼、不銹鋼、碳鋼襯橡膠、碳鋼襯搪瓷、碳鋼 襯塑料、碳鋼襯環(huán)氧玻璃鋼、碳鋼襯鑄石、碳鋼襯瓷磚（塊）、襯塑料、碳鋼襯環(huán)氧玻璃鋼

3、、碳鋼襯鑄石、碳鋼襯瓷磚（塊）、碳鋼襯不透性石墨、碳鋼襯不銹鋼及碳鋼襯鈦等十一類碳鋼襯不透性石墨、碳鋼襯不銹鋼及碳鋼襯鈦等十一類 （3）按操作壓力可分為）按操作壓力可分為 常壓與加壓兩類常壓與加壓兩類 （4）按攪拌器型式可分為）按攪拌器型式可分為 漿式攪拌罐（反應(yīng)器）、渦輪式攪拌罐、推進漿式攪拌罐（反應(yīng)器）、渦輪式攪拌罐、推進 式攪拌罐、錨式攪拌罐、框式攪拌罐、掛鏈?zhǔn)绞綌嚢韫?、錨式攪拌罐、框式攪拌罐、掛鏈?zhǔn)?攪拌罐等攪拌罐等 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 機械攪拌反應(yīng)器主要由機械攪拌反應(yīng)器主要由 攪拌裝置、軸封和攪拌裝置攪拌裝置、軸封和攪拌裝置 三部分組成，其構(gòu)成形式如三部分組成，其構(gòu)成形式如 下：下：

4、4.1.1 立式機械攪拌反應(yīng)器立式機械攪拌反應(yīng)器 4.1.1.1立式機械攪拌反應(yīng)器的槽立式機械攪拌反應(yīng)器的槽(罐罐)體體 4.1.1.1.1罐體的結(jié)構(gòu)罐體的結(jié)構(gòu) 罐體的罐體的 作用：作用：裝被攪拌的物料裝被攪拌的物料 形狀：形狀：常用的為立式圓筒形常用的為立式圓筒形 其結(jié)構(gòu)如圖其結(jié)構(gòu)如圖4-5所示。所示。 圖4-5 表表4-1 它主要由頂蓋、圓筒、罐底和一些部件（如連接底座、進出料液它主要由頂蓋、圓筒、罐底和一些部件（如連接底座、進出料液管、檢測部件和換熱部件等）組成管、檢測部件和換熱部件等）組成 （1）頂蓋）頂蓋 常壓和加壓下采用常壓和加壓下采用 平蓋平蓋 橢圓形蓋橢圓形蓋 （2）罐底）罐底

5、 三種形式：三種形式： 平底平底 只適用于常壓只適用于常壓 橢圓形底橢圓形底 錐形底錐形底平底平底橢圓形底橢圓形底錐形底錐形底（3）連接底座）連接底座 作用：連接底座焊接在罐體頂蓋上，用以連接減速器支架作用：連接底座焊接在罐體頂蓋上，用以連接減速器支架 和軸封裝置的部件。和軸封裝置的部件。 結(jié)構(gòu)形式：整體式和分裝式結(jié)構(gòu)形式：整體式和分裝式 ， 如圖如圖4-8所示所示 各種連接底座的特點：各種連接底座的特點： 圖圖4-8(a): 連接底座與封頭頂蓋接觸處做連接底座與封頭頂蓋接觸處做 成平面，加工方便，結(jié)構(gòu)簡單。成平面，加工方便，結(jié)構(gòu)簡單。 在連接底座外周焊一圓環(huán)并與在連接底座外周焊一圓環(huán)并與 頂

6、蓋焊成一體頂蓋焊成一體 圖圖4-8(b): 適用于襯里設(shè)備。襯里設(shè)備也可適用于襯里設(shè)備。襯里設(shè)備也可 可使用圖中可使用圖中(a)所示的連接底座，所示的連接底座， 亦可如圖中亦可如圖中(b)那樣用襯里包裹。那樣用襯里包裹。 圖圖4-8(c): 適用于碳素鋼或不銹鋼制的設(shè)備。適用于碳素鋼或不銹鋼制的設(shè)備。 圖4-81-罐體頂蓋罐體頂蓋 2-圓環(huán)圓環(huán) 3-連接底座連接底座 4-襯里層襯里層 5-支架連接底支架連接底座座 6-軸封連接底座軸封連接底座 圖圖4-8(d)：分裝式連接底座，即軸封連接底座與減速器支架連接：分裝式連接底座，即軸封連接底座與減速器支架連接 底座是分開的，適用于兩連接底座直徑相差

7、很大的設(shè)備。底座是分開的，適用于兩連接底座直徑相差很大的設(shè)備。 底座材料必須能耐罐內(nèi)溶液的腐蝕。底座材料必須能耐罐內(nèi)溶液的腐蝕。 （4）進出料液管）進出料液管 進液管：進液管： 進液管的結(jié)構(gòu)如圖進液管的結(jié)構(gòu)如圖4-9所示。其一般由頂蓋引入，管的所示。其一般由頂蓋引入，管的下端開口截成下端開口截成450角，并朝向攪拌器中央，以便減少料液飛濺到角，并朝向攪拌器中央，以便減少料液飛濺到罐體壁上。罐體壁上。 圖圖a: 比較簡單，可用于允許有比較簡單，可用于允許有 少量飛濺和沖擊的場合少量飛濺和沖擊的場合 圖圖b: 管子可抽出，用于易腐管子可抽出，用于易腐 蝕、易堵塞的料液，清蝕、易堵塞的料液，清 洗和

8、檢修都比較方便。洗和檢修都比較方便。圖圖c：結(jié)構(gòu)簡單，施工安裝方便：結(jié)構(gòu)簡單，施工安裝方便圖圖d：管下端浸沒在料液中，可：管下端浸沒在料液中，可 圖4-9減少進料沖擊液面而產(chǎn)生氣泡，減少進料沖擊液面而產(chǎn)生氣泡， 有利于穩(wěn)定液面，氣液吸收效果好。管子上部的小孔是為了防止有利于穩(wěn)定液面，氣液吸收效果好。管子上部的小孔是為了防止虹吸現(xiàn)象而設(shè)的。虹吸現(xiàn)象而設(shè)的。 出料液管：出料液管： 出料方式：出料方式：壓出和下出壓出和下出 因此出料液管分為因此出料液管分為 壓出料液管和下出料液管壓出料液管和下出料液管 壓出料液管的結(jié)構(gòu)如圖壓出料液管的結(jié)構(gòu)如圖4-10 所示。它靠在攪拌罐內(nèi)充壓縮所示。它靠在攪拌罐內(nèi)充

9、壓縮 空氣或惰性氣體，使料液自出空氣或惰性氣體，使料液自出 液管底部管口壓出，輸送到下液管底部管口壓出，輸送到下 到工序的設(shè)備中去。適用于攪到工序的設(shè)備中去。適用于攪 拌罐拌罐 上部出料。上部出料。 罐內(nèi)壓出料液管的固定方式罐內(nèi)壓出料液管的固定方式: 固定管卡固定和活動管卡固定管卡固定和活動管卡 固定固定 圖4-10 當(dāng)罐體的頂蓋與圓筒焊在一起時，壓出料液管可采用圖當(dāng)罐體的頂蓋與圓筒焊在一起時，壓出料液管可采用圖4-10a所所示的結(jié)構(gòu)，罐體內(nèi)使用活動管卡。為了檢修壓出料液管，在罐體示的結(jié)構(gòu)，罐體內(nèi)使用活動管卡。為了檢修壓出料液管，在罐體上須留有人孔。如果壓出料管不需要檢修時，可將其直接焊在頂上

10、須留有人孔。如果壓出料管不需要檢修時，可將其直接焊在頂 蓋上，在罐體內(nèi)使用固定管卡。當(dāng)罐體的頂蓋采用可拆連接時，蓋上，在罐體內(nèi)使用固定管卡。當(dāng)罐體的頂蓋采用可拆連接時，壓出料液管的結(jié)構(gòu)如圖壓出料液管的結(jié)構(gòu)如圖4-10b所示。所示。 為將罐體內(nèi)的料液全部壓出，壓出料液管的下端管口應(yīng)安裝在罐為將罐體內(nèi)的料液全部壓出，壓出料液管的下端管口應(yīng)安裝在罐體的最低處，為加大壓出料液管的入口截面，下管口可截成體的最低處，為加大壓出料液管的入口截面，下管口可截成450600角。角。 下出料管下出料管: 應(yīng)設(shè)置在罐體的最低處應(yīng)設(shè)置在罐體的最低處 當(dāng)罐體外有整體夾套時，下出料管的結(jié)構(gòu)如圖當(dāng)罐體外有整體夾套時，下出料

11、管的結(jié)構(gòu)如圖4-11和圖和圖4-12所所示示 。 圖圖4-11用于不可拆整體夾套，其中用于不可拆整體夾套，其中a是下出料管與罐體、夾套同是下出料管與罐體、夾套同時焊在一起，它適用于罐體溫度與夾套壁溫度大致相等的場合。時焊在一起，它適用于罐體溫度與夾套壁溫度大致相等的場合。b是在下出料液口處的夾套做成一凹陷部分。下出料液管不與夾是在下出料液口處的夾套做成一凹陷部分。下出料液管不與夾套壁相焊，而是焊在罐體上，使得焊縫易于檢查。套壁相焊，而是焊在罐體上，使得焊縫易于檢查。 圖圖4-12用于可拆整體夾套，其下出料液管與夾套的間歇，須采用用于可拆整體夾套，其下出料液管與夾套的間歇，須采用密封裝置來密封，

12、其密封形式可選用填料式結(jié)構(gòu)。為了能夠裝卸密封裝置來密封，其密封形式可選用填料式結(jié)構(gòu)。為了能夠裝卸 夾套，下出料液管的法蘭盤應(yīng)選用可拆連接，圖中夾套，下出料液管的法蘭盤應(yīng)選用可拆連接，圖中a為活套法蘭為活套法蘭連接，圖連接，圖b為螺紋連接。為螺紋連接。 （5）檢測部件）檢測部件 為了觀察攪拌設(shè)備的料液攪拌和反應(yīng)情況，必須安裝視鏡。另為了觀察攪拌設(shè)備的料液攪拌和反應(yīng)情況，必須安裝視鏡。另外，攪拌設(shè)備上應(yīng)備有檢測儀表的管口，如溫度計口、壓力表口外，攪拌設(shè)備上應(yīng)備有檢測儀表的管口，如溫度計口、壓力表口等。對直徑較大的攪拌設(shè)備還必須安裝用于設(shè)備內(nèi)檢修和清理的等。對直徑較大的攪拌設(shè)備還必須安裝用于設(shè)備內(nèi)檢

13、修和清理的人孔。人孔。 溫度計套管：溫度計套管： 作用：用于放置檢測料液溫度的長水銀溫度作用：用于放置檢測料液溫度的長水銀溫度 計或熱電偶。計或熱電偶。 套管材料：碳素鋼、不銹鋼、和鎳基合金等。套管材料：碳素鋼、不銹鋼、和鎳基合金等。 當(dāng)攪拌粘度很高的料液時，溫度計套管受到當(dāng)攪拌粘度很高的料液時，溫度計套管受到 很大的彎曲力矩，為防止管子彎曲或折斷，套管很大的彎曲力矩，為防止管子彎曲或折斷，套管 的上部壁要厚些，或者采用多層套管。除最里層的上部壁要厚些，或者采用多層套管。除最里層 外，其余各層套管都要鉆平衡孔。為了建立良好外，其余各層套管都要鉆平衡孔。為了建立良好 的傳熱條件，可在套管內(nèi)注入一

14、些機油或其它高的傳熱條件，可在套管內(nèi)注入一些機油或其它高 沸點液體，然后把溫度計或熱電偶插入套管。沸點液體，然后把溫度計或熱電偶插入套管。 圖4-13 保溫視鏡：保溫視鏡： 高溫操作的設(shè)備其可采用圖高溫操作的設(shè)備其可采用圖4-14 所示結(jié)構(gòu)的保溫視鏡，可防止鏡所示結(jié)構(gòu)的保溫視鏡，可防止鏡 面上結(jié)露。面上結(jié)露。 這種結(jié)構(gòu)安裝了兩塊鏡片，這種結(jié)構(gòu)安裝了兩塊鏡片， 其間的空氣用蒸汽間接加熱，以其間的空氣用蒸汽間接加熱，以 減少每塊鏡片的內(nèi)、外溫差，從減少每塊鏡片的內(nèi)、外溫差，從 而防止在鏡片上結(jié)露。如果在操而防止在鏡片上結(jié)露。如果在操 作過程中視鏡容易掛泡沫或物料作過程中視鏡容易掛泡沫或物料 而影響

15、觀察時，可裝設(shè)沖洗管，而影響觀察時，可裝設(shè)沖洗管， 如圖中右側(cè)所示。如圖中右側(cè)所示。 （6）換熱部件）換熱部件 加熱或冷卻的主要作用是維持生產(chǎn)中最佳的操作條件，以取得加熱或冷卻的主要作用是維持生產(chǎn)中最佳的操作條件，以取得最好的工藝效果。有傳熱要求的攪拌反應(yīng)器，為維持反應(yīng)的最佳最好的工藝效果。有傳熱要求的攪拌反應(yīng)器，為維持反應(yīng)的最佳溫度，需要設(shè)置換熱元件。常用的換熱元件有夾套和盤管。當(dāng)夾溫度，需要設(shè)置換熱元件。常用的換熱元件有夾套和盤管。當(dāng)夾套的換熱面積能滿足傳熱要求時，應(yīng)優(yōu)先采用夾套，這樣可減少套的換熱面積能滿足傳熱要求時，應(yīng)優(yōu)先采用夾套，這樣可減少 圖4-14 容器內(nèi)構(gòu)件，便于清洗，不占用有

16、效容積。容器內(nèi)構(gòu)件，便于清洗，不占用有效容積。 夾套的概念：夾套的概念：所謂夾套就是在容器的外側(cè)，用焊接或法蘭連接的所謂夾套就是在容器的外側(cè)，用焊接或法蘭連接的方式裝設(shè)各種形狀的鋼結(jié)構(gòu)，使其與容器外壁形成密閉的空間。方式裝設(shè)各種形狀的鋼結(jié)構(gòu)，使其與容器外壁形成密閉的空間。在此空間內(nèi)通入加熱或冷卻介質(zhì)，可加熱或冷卻容器內(nèi)的物料。在此空間內(nèi)通入加熱或冷卻介質(zhì)，可加熱或冷卻容器內(nèi)的物料。 夾套的主要結(jié)構(gòu)形式有：夾套的主要結(jié)構(gòu)形式有： 整體夾套、型鋼夾套、半圓夾套和蜂窩夾套等。其適整體夾套、型鋼夾套、半圓夾套和蜂窩夾套等。其適用的溫度和壓力范圍見表用的溫度和壓力范圍見表4-2表表4-2 1）整體夾套）

17、整體夾套 常用形式：常用形式： a.圓筒型圓筒型 結(jié)構(gòu)形式：結(jié)構(gòu)形式： 如圖如圖4-15a所示所示 特點：僅在圓筒部分有夾套，傳熱面積較小，適用于換熱特點：僅在圓筒部分有夾套，傳熱面積較小，適用于換熱量量 要求不大的場合。要求不大的場合。 b.U型型 結(jié)構(gòu)形式：結(jié)構(gòu)形式： 如圖如圖4-15b所示所示 特點：圓筒部分和下封頭都包有夾套，傳熱面積大，是最特點：圓筒部分和下封頭都包有夾套，傳熱面積大，是最常常 用的結(jié)構(gòu)用的結(jié)構(gòu) 夾套與筒體連接方式夾套與筒體連接方式 可拆卸式和不可拆卸式可拆卸式和不可拆卸式 可拆卸式：可拆卸式： 用于夾套內(nèi)載熱體用于夾套內(nèi)載熱體 介質(zhì)易結(jié)垢、需經(jīng)常清介質(zhì)易結(jié)垢、需經(jīng)常

18、清 洗的場合。洗的場合。 不可拆卸式：不可拆卸式： 用于不需經(jīng)常清洗和不易結(jié)垢場合。是工程中使用較多的用于不需經(jīng)常清洗和不易結(jié)垢場合。是工程中使用較多的圖圖4-15 一種。一種。 夾套與筒體的聯(lián)接處，做成錐形的稱為封口錐，做成環(huán)形的稱為夾套與筒體的聯(lián)接處，做成錐形的稱為封口錐，做成環(huán)形的稱為封口環(huán)，如圖封口環(huán)，如圖4-16所示。所示。 當(dāng)下封頭底部有接管時，夾套底與容器的連接方式的也有封口錐當(dāng)下封頭底部有接管時，夾套底與容器的連接方式的也有封口錐和封口環(huán)兩種，其結(jié)構(gòu)如和封口環(huán)兩種，其結(jié)構(gòu)如 圖圖4-17所示。所示。 整體夾套的特點整體夾套的特點 流道面積大、流速低、傳熱性能差。流道面積大、流速

19、低、傳熱性能差。 提高整體夾套傳熱效率的措施提高整體夾套傳熱效率的措施 a.在筒體上焊接螺旋導(dǎo)流板，以減小流道截面積，增加冷卻水在筒體上焊接螺旋導(dǎo)流板，以減小流道截面積，增加冷卻水 圖圖4-16圖圖4-17 流速，如圖流速，如圖4-18所示；所示； b.進口處安裝擾流噴嘴，使冷卻水進口處安裝擾流噴嘴，使冷卻水 呈湍流狀態(tài)，提高傳熱系數(shù)；呈湍流狀態(tài)，提高傳熱系數(shù)； c.在夾套不同的高度處安裝切在夾套不同的高度處安裝切 向進口，提高冷卻水的流速，向進口，提高冷卻水的流速， 增加傳熱系數(shù)。增加傳熱系數(shù)。 2）型鋼夾套）型鋼夾套 一般用角鋼與筒體焊接組成。一般用角鋼與筒體焊接組成。 如圖如圖4-19所

20、示。所示。 角鋼主要有兩角鋼主要有兩 種布置方式：種布置方式： 沿筒體外壁軸沿筒體外壁軸 向布置和向布置和 沿筒體外壁螺沿筒體外壁螺 旋布置。旋布置。圖圖4-18圖圖4-19 角鋼的剛度大，不易彎曲成螺旋形。角鋼的剛度大，不易彎曲成螺旋形。 型鋼夾套的特點是流速大，傳熱系數(shù)較高。型鋼夾套的特點是流速大，傳熱系數(shù)較高。 3）半圓管夾套）半圓管夾套 結(jié)構(gòu)如圖結(jié)構(gòu)如圖4-20所示。所示。 半圓管在筒體外的布置，半圓管在筒體外的布置， 既可螺旋形纏繞在筒體上，既可螺旋形纏繞在筒體上， 也可沿筒體軸向平行焊在筒也可沿筒體軸向平行焊在筒 體上或沿筒體圓周方向平行體上或沿筒體圓周方向平行 焊接焊接 在筒體上

21、，見圖在筒體上，見圖4-21。 特點：特點： 半圓管或弓形管由帶材壓半圓管或弓形管由帶材壓 制而成，加工方便；缺點是制而成，加工方便；缺點是 焊縫多，焊接工作量大，筒焊縫多，焊接工作量大，筒 體較薄時易造成焊接變形。體較薄時易造成焊接變形。 當(dāng)載熱介質(zhì)流量小時宜采用當(dāng)載熱介質(zhì)流量小時宜采用 弓形管弓形管 。 圖圖4-20圖圖4-21 4）蜂窩夾套）蜂窩夾套 它是以整體夾套為基礎(chǔ)，采取折邊或短管等加強措施制成的。它是以整體夾套為基礎(chǔ)，采取折邊或短管等加強措施制成的。 它可以提高筒體的剛度和夾套的承壓能力，減少流道面積，從它可以提高筒體的剛度和夾套的承壓能力，減少流道面積，從而減薄筒體厚度，強化傳

22、熱效果。而減薄筒體厚度，強化傳熱效果。 結(jié)構(gòu)型式：結(jié)構(gòu)型式： 折邊式和拉撐式折邊式和拉撐式 折邊式蜂窩夾套：折邊式蜂窩夾套： 夾套向內(nèi)折邊與筒體貼合好再進行焊接的結(jié)構(gòu)。如圖夾套向內(nèi)折邊與筒體貼合好再進行焊接的結(jié)構(gòu)。如圖 4-22所示。所示。 拉撐式蜂窩夾套：拉撐式蜂窩夾套： 用沖壓的小錐體用沖壓的小錐體 或鋼管做拉撐體或鋼管做拉撐體 做成的蜂窩夾套。做成的蜂窩夾套。 圖圖4-23為短管支撐式為短管支撐式 蜂窩夾套，蜂窩在筒體上蜂窩夾套，蜂窩在筒體上 呈正方形或三角形布置。呈正方形或三角形布置。圖圖4-22圖圖4-23 內(nèi)盤管：內(nèi)盤管： 當(dāng)攪拌反應(yīng)器的熱量僅靠外夾套傳熱，換熱面積不夠時常采用內(nèi)當(dāng)

23、攪拌反應(yīng)器的熱量僅靠外夾套傳熱，換熱面積不夠時常采用內(nèi)盤管。盤管。 表表4-3 內(nèi)盤管的結(jié)構(gòu)形式：內(nèi)盤管的結(jié)構(gòu)形式： 螺旋盤管和豎式盤管等。螺旋盤管和豎式盤管等。 其結(jié)構(gòu)分別如圖其結(jié)構(gòu)分別如圖4-24、圖、圖 4-25和表和表4-4所示。對稱布置所示。對稱布置 的幾組豎式蛇管除傳熱外，的幾組豎式蛇管除傳熱外， 還起到擋板作用。還起到擋板作用。 特點：特點： 它浸沒在物料中，熱量損失小，傳熱效果好，但檢修較困難。它浸沒在物料中，熱量損失小，傳熱效果好，但檢修較困難。圖圖4-24圖圖4-25 表表4-4 4.1.1.1.2罐體的計算罐體的計算 （1）罐體容積計算）罐體容積計算 罐體的容積可以根據(jù)裝

24、料體積（有效容積）和裝料系數(shù)來確定。罐體的容積可以根據(jù)裝料體積（有效容積）和裝料系數(shù)來確定。 即即 Vj=V/Kc (4-1) 式中式中 Vj-罐體的幾何容積，罐體的幾何容積，m3; V -罐內(nèi)物料體積，罐內(nèi)物料體積，m3; Kc-裝料系數(shù)，其值一般取裝料系數(shù)，其值一般取0.60.85， 對起泡或沸騰狀對起泡或沸騰狀 物料，取物料，取0.6 0.7；對平穩(wěn)物料，取；對平穩(wěn)物料，取0.80.85。 （2）高徑比確定）高徑比確定 高徑比的定義：高徑比的定義： 罐體的圓筒高度與內(nèi)徑之比，罐體的圓筒高度與內(nèi)徑之比， 稱為罐體的高徑比。稱為罐體的高徑比。 即即 Kg=Ht/D (4-2) 圖圖4-26

25、式中式中 Kg-罐體高徑比；罐體高徑比； Ht-圓筒高度，圓筒高度，m； D-罐體內(nèi)徑，罐體內(nèi)徑，m。 選擇罐體的高徑比應(yīng)考慮以下幾個主要因素選擇罐體的高徑比應(yīng)考慮以下幾個主要因素 具體高徑比可參照表具體高徑比可參照表4-5選擇。選擇。（3）壁厚計算）壁厚計算 當(dāng)罐體受內(nèi)壓時，筒體壁厚可用下式計算當(dāng)罐體受內(nèi)壓時，筒體壁厚可用下式計算 式中式中 -壁厚，壁厚，mm; pc-設(shè)計壓力，設(shè)計壓力，MPa ; t-設(shè)計溫度下筒體材料的許用應(yīng)力，設(shè)計溫度下筒體材料的許用應(yīng)力，MPa; -焊接接頭系數(shù)（焊縫系數(shù)）；焊接接頭系數(shù)（焊縫系數(shù)）； C-厚度附加量，厚度附加量，C=C1+C2, mm ,其中其中C

26、1為鋼材的厚度為鋼材的厚度負(fù)負(fù) 表表4-5 ) 34(2CpDpctic高徑比較小時，罐位單高徑比較小時，罐位單位體積內(nèi)消耗的材料少位體積內(nèi)消耗的材料少，液體表面積大；高徑，液體表面積大；高徑比大，單位體積內(nèi)可安比大，單位體積內(nèi)可安排的換熱面積較大，對排的換熱面積較大，對反應(yīng)熱效應(yīng)大的體系很反應(yīng)熱效應(yīng)大的體系很適用，但材料消耗量大。適用，但材料消耗量大。 偏差，偏差，C2為腐蝕裕量。腐蝕裕量一般可根據(jù)筒體材料在介質(zhì)中的為腐蝕裕量。腐蝕裕量一般可根據(jù)筒體材料在介質(zhì)中的均勻腐蝕速率和容器的設(shè)計壽命確定。在無特殊腐蝕情況下，對均勻腐蝕速率和容器的設(shè)計壽命確定。在無特殊腐蝕情況下，對于碳素鋼和低合金鋼

27、，于碳素鋼和低合金鋼，C2不小于不小于1mm；對于不銹鋼，當(dāng)介質(zhì)的；對于不銹鋼，當(dāng)介質(zhì)的腐蝕性極微時，可取腐蝕性極微時，可取C2=0。但腐蝕余量只對防止發(fā)生均勻腐蝕。但腐蝕余量只對防止發(fā)生均勻腐蝕破壞有意義；對于應(yīng)力腐蝕、氫脆和縫隙腐蝕等非均勻腐蝕，用破壞有意義；對于應(yīng)力腐蝕、氫脆和縫隙腐蝕等非均勻腐蝕，用增加腐蝕余量的辦法來防止腐蝕效果不佳，此時應(yīng)著重于選擇耐增加腐蝕余量的辦法來防止腐蝕效果不佳，此時應(yīng)著重于選擇耐腐蝕材料或進行適當(dāng)?shù)姆栏g處理。腐蝕材料或進行適當(dāng)?shù)姆栏g處理。表表4-5b表表4-5c .+MPa(4-3)例例4-1 某內(nèi)壓圓柱形筒體，其設(shè)計壓力某內(nèi)壓圓柱形筒體，其設(shè)計壓力p

28、=0.4MPa，設(shè)計溫度，設(shè)計溫度t=700C，圓筒內(nèi)徑，圓筒內(nèi)徑 4.1.1.2 攪拌器攪拌器 攪拌器又稱攪拌槳或攪拌葉輪，是攪拌反應(yīng)器的關(guān)鍵部件。攪拌器又稱攪拌槳或攪拌葉輪，是攪拌反應(yīng)器的關(guān)鍵部件。 功能：提供過程所需要的能量和適宜的流動狀態(tài)。功能：提供過程所需要的能量和適宜的流動狀態(tài)。 4.1.1.2.1 攪拌器工作原理攪拌器工作原理 攪拌器的工作原理是通過攪拌器的旋轉(zhuǎn)推動液體的流動，攪拌器的工作原理是通過攪拌器的旋轉(zhuǎn)推動液體的流動，從而把機械能傳給液體，使液體產(chǎn)生一定的液流狀態(tài)和液流流型，從而把機械能傳給液體，使液體產(chǎn)生一定的液流狀態(tài)和液流流型，最后達(dá)到攪拌操作的目的。最后達(dá)到攪拌操作

29、的目的。 4.1.1.2.2 攪拌器的流動特征攪拌器的流動特征 （1）流型）流型 攪拌器旋轉(zhuǎn)時把機械能傳遞給流體，在攪拌器附近形成高湍攪拌器旋轉(zhuǎn)時把機械能傳遞給流體，在攪拌器附近形成高湍動的充分混合區(qū)，并產(chǎn)生一股高速射流推動液體在攪拌容器內(nèi)循動的充分混合區(qū)，并產(chǎn)生一股高速射流推動液體在攪拌容器內(nèi)循環(huán)流動。這種循環(huán)流動的途徑稱為環(huán)流動。這種循環(huán)流動的途徑稱為流型流型。 攪拌器的流型與攪拌效果、攪拌功率的關(guān)系十分密切。攪拌器的流型與攪拌效果、攪拌功率的關(guān)系十分密切。 攪拌器的流型攪拌器的流型=f（攪拌器的形式，攪拌容器和內(nèi)構(gòu)件幾何特（攪拌器的形式，攪拌容器和內(nèi)構(gòu)件幾何特 征，流體性質(zhì)，攪拌器轉(zhuǎn)速等

30、）征，流體性質(zhì)，攪拌器轉(zhuǎn)速等） 對于攪拌機頂插式中心安裝的立式圓筒，有三種基本流型。對于攪拌機頂插式中心安裝的立式圓筒，有三種基本流型。 a.徑向流徑向流 流體的流動方向垂直于攪拌軸，沿徑向流動，碰到流體的流動方向垂直于攪拌軸，沿徑向流動，碰到 容器壁面分成兩股流體分別向上、向下流動，再回到葉端，容器壁面分成兩股流體分別向上、向下流動，再回到葉端， 不穿過葉片，形成上、下兩個循環(huán)流動，如圖不穿過葉片，形成上、下兩個循環(huán)流動，如圖4-27a所示所示 b.軸向流軸向流 流體的流動方向平行于攪拌軸，流體由漿葉推動，流體的流動方向平行于攪拌軸，流體由漿葉推動， 使流體向下流動，遇到容器底面再翻上，形成

31、上下循環(huán)流，見使流體向下流動，遇到容器底面再翻上，形成上下循環(huán)流，見 圖4-27b。 c.切向流切向流 無擋板的無擋板的 容器內(nèi)，流體繞軸作容器內(nèi)，流體繞軸作 旋轉(zhuǎn)運動，流速高時旋轉(zhuǎn)運動，流速高時 液液 體表面會形成漩體表面會形成漩 渦，這種流型稱為切渦，這種流型稱為切 向流型，如圖向流型，如圖4-27c 所示。所示。 此時流體從此時流體從 槳葉周圍周向卷吸至槳葉周圍周向卷吸至 槳葉區(qū)的流量很小，槳葉區(qū)的流量很小， 混合效果很差?；旌闲Ч懿?。 圖圖4-27 擋板的數(shù)量及其大小以及安裝方式都不是隨意的，它們都會影響擋板的數(shù)量及其大小以及安裝方式都不是隨意的，它們都會影響流型和動力消耗。流型和動

32、力消耗。 擋板的寬度擋板的寬度W=(1/101/12)D，在高粘度液時也可減小到，在高粘度液時也可減小到(1/20)D。 擋板的數(shù)量擋板的數(shù)量Z1視槽徑的大小而異視槽徑的大小而異 小直徑槽，小直徑槽，Z1=24 大直徑槽，大直徑槽，Z1=48，以，以4個或個或6個居多。個居多。 擋板沿槽壁周向均勻分布直立安裝，其安裝方式見圖擋板沿槽壁周向均勻分布直立安裝，其安裝方式見圖4-29。低粘。低粘度時擋板可緊貼近槽壁上，且與液體環(huán)向流成直角，如圖度時擋板可緊貼近槽壁上，且與液體環(huán)向流成直角，如圖4-29a ；當(dāng)粘度較高，如；當(dāng)粘度較高，如700010000cP 時，或固液相操作時，擋板要離壁時，或固液

33、相操作時，擋板要離壁 而安裝，如圖而安裝，如圖4-29b；擋板離開槽；擋板離開槽 壁的距離一般為擋板寬度的壁的距離一般為擋板寬度的1/5 1倍；當(dāng)粘度更高時還可將擋板傾倍；當(dāng)粘度更高時還可將擋板傾 斜一個角度，如圖斜一個角度，如圖4-29c這樣可有這樣可有效地防止粘滯液體在擋板處形成死角效地防止粘滯液體在擋板處形成死角 圖圖4-29 ，以及防止固體顆粒的堆積。當(dāng)槽內(nèi)有傳熱蛇管時，擋板一般安，以及防止固體顆粒的堆積。當(dāng)槽內(nèi)有傳熱蛇管時，擋板一般安在蛇管內(nèi)側(cè)，如圖在蛇管內(nèi)側(cè)，如圖4-29d，傳熱蛇管可部分或全部代替擋板，裝，傳熱蛇管可部分或全部代替擋板，裝有垂直換熱管時一般可不再安裝擋板。有垂直換

34、熱管時一般可不再安裝擋板。 擋板的上緣一般可與靜止液面齊平，當(dāng)液面上有輕而易浮不擋板的上緣一般可與靜止液面齊平，當(dāng)液面上有輕而易浮不易潤濕的固體時，則需在液面上造成漩渦，這時擋板上緣可低于易潤濕的固體時，則需在液面上造成漩渦，這時擋板上緣可低于液面液面100150mm。擋板的下緣可到槽底。有時利用擋板的高度。擋板的下緣可到槽底。有時利用擋板的高度來改變流型，如在槽底希望使較重物料易于沉降而分離出來時，來改變流型，如在槽底希望使較重物料易于沉降而分離出來時，就可將擋板下端取在槳葉之上，這樣可使槽底出現(xiàn)水平回轉(zhuǎn)流，就可將擋板下端取在槳葉之上，這樣可使槽底出現(xiàn)水平回轉(zhuǎn)流，有利于物料的沉降。有利于物料

35、的沉降。 近來，搪玻璃攪拌槽中多采用三葉后掠式（又叫法武都拉式）近來，搪玻璃攪拌槽中多采用三葉后掠式（又叫法武都拉式）攪拌器，同時采用一種指狀或叫梳狀的擋板。這種擋板具有節(jié)約攪拌器，同時采用一種指狀或叫梳狀的擋板。這種擋板具有節(jié)約動力，又有利于出現(xiàn)上下循環(huán)流的特點。由于指狀擋板的形狀不動力，又有利于出現(xiàn)上下循環(huán)流的特點。由于指狀擋板的形狀不同、配置位置不同，還可以有不同的效果。指狀擋板因不同的操同、配置位置不同，還可以有不同的效果。指狀擋板因不同的操作目的可以有不同的配置方法，見圖作目的可以有不同的配置方法，見圖4-30 在固體懸浮過程中，上述的這種直立擋板也有不利之處，在固體懸浮過程中，上述

36、的這種直立擋板也有不利之處，就是在槳葉的底部容易形成固體顆粒的堆積，如圖就是在槳葉的底部容易形成固體顆粒的堆積，如圖4-31那樣。這那樣。這時如能采用底擋板就可明顯改善這種情況。底擋板的安裝如圖時如能采用底擋板就可明顯改善這種情況。底擋板的安裝如圖4-32 底擋板的各種參數(shù)已在該圖中列出，這些條件適用于底擋板的各種參數(shù)已在該圖中列出，這些條件適用于Re=(36) 全擋板條件：全擋板條件：一般隨著擋板數(shù)和擋板寬度的增加，功率消耗增一般隨著擋板數(shù)和擋板寬度的增加，功率消耗增 加，當(dāng)擋板數(shù)和擋板寬度增加到一定值時，繼續(xù)增加擋板數(shù)和擋加，當(dāng)擋板數(shù)和擋板寬度增加到一定值時，繼續(xù)增加擋板數(shù)和擋板寬度，功率

37、消耗則不再增加，這種情況稱為全擋板條件。板寬度，功率消耗則不再增加，這種情況稱為全擋板條件。 全擋板條件與擋板數(shù)量和寬度有關(guān)。低粘度液體的全擋板條全擋板條件與擋板數(shù)量和寬度有關(guān)。低粘度液體的全擋板條件可由下式確定件可由下式確定 （W /D）1.2 z1 =0.35 b.導(dǎo)流筒：導(dǎo)流筒：為上下開口的圓筒體，安裝于容器內(nèi)，在攪拌混合為上下開口的圓筒體，安裝于容器內(nèi)，在攪拌混合中起導(dǎo)流作用中起導(dǎo)流作用,使液體在導(dǎo)流筒內(nèi)部與外部形成上下的循環(huán)流動，使液體在導(dǎo)流筒內(nèi)部與外部形成上下的循環(huán)流動，有利傳熱、混合和分散。有利傳熱、混合和分散。 z1 、 W分別為擋板數(shù)和寬度分別為擋板數(shù)和寬度 導(dǎo)流筒主要用于推

38、進式、螺桿式攪拌器的導(dǎo)流，渦輪式攪拌導(dǎo)流筒主要用于推進式、螺桿式攪拌器的導(dǎo)流，渦輪式攪拌器有時也用導(dǎo)流筒。一般液體在導(dǎo)流筒內(nèi)的流向是向下，在外面器有時也用導(dǎo)流筒。一般液體在導(dǎo)流筒內(nèi)的流向是向下，在外面是向上。在渦輪式所用的導(dǎo)流筒內(nèi)側(cè)，設(shè)有與槳葉同等數(shù)量或更是向上。在渦輪式所用的導(dǎo)流筒內(nèi)側(cè)，設(shè)有與槳葉同等數(shù)量或更多的折葉片，折葉角度隨操作目的而異，例如氣多的折葉片，折葉角度隨操作目的而異，例如氣-液相操作中，液相操作中，折葉使氣液相在導(dǎo)流筒內(nèi)向下流動，在固折葉使氣液相在導(dǎo)流筒內(nèi)向下流動，在固-液相操作中，折葉使液相操作中，折葉使固固-液相在導(dǎo)流筒內(nèi)向上流動。液相在導(dǎo)流筒內(nèi)向上流動。 導(dǎo)流筒的結(jié)構(gòu)

39、形式：導(dǎo)流筒的結(jié)構(gòu)形式： 直筒式（見圖直筒式（見圖4-33b） 適用于攪拌器置于導(dǎo)流筒之中適用于攪拌器置于導(dǎo)流筒之中 或置于導(dǎo)流筒之下且容器直徑不大的情況。或置于導(dǎo)流筒之下且容器直徑不大的情況。 下部收縮式（見圖下部收縮式（見圖4-33a，下部開口小于攪拌器的直徑），下部開口小于攪拌器的直徑） 適用于攪拌器置于導(dǎo)流筒之下且容器直徑較大的情況。適用于攪拌器置于導(dǎo)流筒之下且容器直徑較大的情況。 上下帶喇叭口式上下帶喇叭口式 主要用于推進式攪拌器，見圖主要用于推進式攪拌器，見圖4-33c. 無論哪種形式，其筒身上一般均開有供流體進入導(dǎo)流筒的孔或槽無論哪種形式，其筒身上一般均開有供流體進入導(dǎo)流筒的孔或

40、槽 導(dǎo)流筒的安裝位置：導(dǎo)流筒的安裝位置： 導(dǎo)流筒中心軸線應(yīng)與攪拌器的中心軸線重合。導(dǎo)流筒中心軸線應(yīng)與攪拌器的中心軸線重合。 上端位置上端位置 應(yīng)低于靜液面應(yīng)低于靜液面 下端位置下端位置 對于渦輪式或漿式攪拌器，剛好位于槳葉的上方對于渦輪式或漿式攪拌器，剛好位于槳葉的上方 對于推進式攪拌器，套在槳葉外面，或略高于槳葉。對于推進式攪拌器，套在槳葉外面，或略高于槳葉。 圖圖4-33 圖圖4-33c 導(dǎo)流筒的直徑：導(dǎo)流筒的直徑： 推進式攪拌器推進式攪拌器 導(dǎo)流筒直徑導(dǎo)流筒直徑=（0.330.36）D 螺桿式攪拌器螺桿式攪拌器 根據(jù)導(dǎo)流筒的橫截面積等于攪拌容器橫截面積的一半來根據(jù)導(dǎo)流筒的橫截面積等于攪拌

41、容器橫截面積的一半來確定導(dǎo)流筒的直徑，即導(dǎo)流筒的直徑約為容器直徑的確定導(dǎo)流筒的直徑，即導(dǎo)流筒的直徑約為容器直徑的70%。 推進式槳葉與導(dǎo)流筒的幾何關(guān)系，如圖推進式槳葉與導(dǎo)流筒的幾何關(guān)系，如圖4-33c。其中。其中dj=（0.30.33）D，液面高度，液面高度H與攪拌槽高度與攪拌槽高度H1的關(guān)系一般為的關(guān)系一般為H=0.75H1。槳葉安裝高度（離槽底）。槳葉安裝高度（離槽底）C=1.2dj。導(dǎo)流筒總高。導(dǎo)流筒總高h(yuǎn)2為為槽體圓筒部分高度槽體圓筒部分高度H2的一半。導(dǎo)流筒的內(nèi)徑（與槳葉相對的直段的一半。導(dǎo)流筒的內(nèi)徑（與槳葉相對的直段部分）部分）d=1.1dj。導(dǎo)流筒的上段高度。導(dǎo)流筒的上段高度h1

42、=d，上段喇叭口角度為，上段喇叭口角度為140。導(dǎo)流筒下段喇叭口角度為。導(dǎo)流筒下段喇叭口角度為300。導(dǎo)流筒下緣離槽底高度。導(dǎo)流筒下緣離槽底高度C1=0.8dj。導(dǎo)流筒直段高度。導(dǎo)流筒直段高度h3一般可取為槳葉輪轂高度。一般可取為槳葉輪轂高度。 螺桿式槳葉的導(dǎo)流筒上下均不帶喇叭口，其直徑為槽徑的螺桿式槳葉的導(dǎo)流筒上下均不帶喇叭口，其直徑為槽徑的0.7倍，以使導(dǎo)流筒內(nèi)面積與外環(huán)隙的面積相等，使粘滯液體的倍，以使導(dǎo)流筒內(nèi)面積與外環(huán)隙的面積相等，使粘滯液體的流動不受阻礙。其高度可與螺桿式攪拌器的高度相同或略高一些流動不受阻礙。其高度可與螺桿式攪拌器的高度相同或略高一些 （3）流動特性）流動特性 攪拌

43、器從電動機獲得機械能，推動物料（流體）運動。攪拌攪拌器從電動機獲得機械能，推動物料（流體）運動。攪拌器對流體產(chǎn)生剪切作用和循環(huán)流動。器對流體產(chǎn)生剪切作用和循環(huán)流動。 剪切作用與液剪切作用與液液攪拌體系中液滴的細(xì)化、固液攪拌體系中液滴的細(xì)化、固液攪拌體系液攪拌體系中固體粒子的破碎以及氣中固體粒子的破碎以及氣液攪拌體系中氣泡的細(xì)微化有關(guān)。液攪拌體系中氣泡的細(xì)微化有關(guān)。 循環(huán)作用則與混合時間、傳熱、固體的懸浮等有關(guān)。循環(huán)作用則與混合時間、傳熱、固體的懸浮等有關(guān)。 當(dāng)攪拌器輸入流體的能量主要用于流體的循環(huán)流動時，稱為循環(huán)當(dāng)攪拌器輸入流體的能量主要用于流體的循環(huán)流動時，稱為循環(huán)型葉輪，如框式、螺帶式、錨

44、式、漿式、推進式等為循環(huán)式葉輪。型葉輪，如框式、螺帶式、錨式、漿式、推進式等為循環(huán)式葉輪。 當(dāng)輸入液體的能量主要用于對流體的剪切作用時，則稱為剪切葉當(dāng)輸入液體的能量主要用于對流體的剪切作用時，則稱為剪切葉輪，如徑向渦輪式、鋸齒圓盤式等為剪切型葉輪。輪，如徑向渦輪式、鋸齒圓盤式等為剪切型葉輪。 4.1.1.2.3 攪拌器的分類及典型攪拌器的特性攪拌器的分類及典型攪拌器的特性 （1）分類）分類 分類方法：分類方法：按流體流動形態(tài)分；按攪拌器形式分；按攪按流體流動形態(tài)分；按攪拌器形式分；按攪 拌的用途分；按攪拌器的轉(zhuǎn)速分；按攪拌器的材拌的用途分；按攪拌器的轉(zhuǎn)速分；按攪拌器的材 料和結(jié)構(gòu)分。料和結(jié)構(gòu)分

45、。 類型：類型：按流體流動形態(tài)，攪拌器可分為軸向攪拌器、徑向攪按流體流動形態(tài)，攪拌器可分為軸向攪拌器、徑向攪 拌器和混合攪拌器拌器和混合攪拌器 . 圖圖4-34 攪拌器流型分類圖譜攪拌器流型分類圖譜 . 推進式攪拌器（又稱船用推進器）推進式攪拌器（又稱船用推進器） 推進式攪拌器結(jié)構(gòu)如圖推進式攪拌器結(jié)構(gòu)如圖4-37所示。其槳葉形狀復(fù)雜，加工比所示。其槳葉形狀復(fù)雜，加工比常用的漿式、渦輪式都困難，與輪轂的連接方式有的是鑄造成一常用的漿式、渦輪式都困難，與輪轂的連接方式有的是鑄造成一體；有的是將模鍛出來的槳葉焊在輪轂上。攪拌器的輪轂用鍵和體；有的是將模鍛出來的槳葉焊在輪轂上。攪拌器的輪轂用鍵和止動螺

46、帶連接于攪拌軸上，再用螺母擰在軸端托住輪轂。其結(jié)構(gòu)止動螺帶連接于攪拌軸上，再用螺母擰在軸端托住輪轂。其結(jié)構(gòu)如圖如圖4-37b所示。該結(jié)構(gòu)也適用于其他漿型。所示。該結(jié)構(gòu)也適用于其他漿型。表表4-6 標(biāo)準(zhǔn)式推進式攪拌器有三瓣葉片，其螺距與漿直徑標(biāo)準(zhǔn)式推進式攪拌器有三瓣葉片，其螺距與漿直徑d相等。相等。攪拌時，流體由漿葉上方吸入，下方以圓筒狀螺旋形排出，流體攪拌時，流體由漿葉上方吸入，下方以圓筒狀螺旋形排出，流體至容器底再沿壁面返至漿葉上方，形成軸向流動。推進式攪拌器至容器底再沿壁面返至漿葉上方，形成軸向流動。推進式攪拌器攪拌時流體的湍流程度不高，但循環(huán)量大，容器內(nèi)裝擋板、攪拌攪拌時流體的湍流程度不

47、高，但循環(huán)量大，容器內(nèi)裝擋板、攪拌軸偏心安裝或攪拌軸傾斜，可以防止漩渦形成。推進式攪拌器的軸偏心安裝或攪拌軸傾斜，可以防止漩渦形成。推進式攪拌器的直徑較小，直徑較小，d/D=1/41/3，葉端速度一般為，葉端速度一般為710m/s，最高達(dá)，最高達(dá)15m/s。 推進式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，適用于粘度低、流量大推進式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，適用于粘度低、流量大圖圖4-37 b圖圖4-37a 的場合，利用較小的攪拌功率，通過高速轉(zhuǎn)動的漿葉能獲得較好的場合，利用較小的攪拌功率，通過高速轉(zhuǎn)動的漿葉能獲得較好的攪拌效果，主要用于液的攪拌效果，主要用于液-液系混合、使用溫度均勻，在低濃度液系混合、使用

48、溫度均勻，在低濃度固固-液系中防止淤泥沉降等。推進式攪拌器的循環(huán)性能好，剪切液系中防止淤泥沉降等。推進式攪拌器的循環(huán)性能好，剪切作用不大，屬于循環(huán)型攪拌器。其常用參數(shù)見表作用不大，屬于循環(huán)型攪拌器。其常用參數(shù)見表4-7 渦輪式攪拌器（又稱透平式葉輪）渦輪式攪拌器（又稱透平式葉輪） 是應(yīng)用較廣的一種攪拌器，能有效完成幾乎所有的攪拌操作，是應(yīng)用較廣的一種攪拌器，能有效完成幾乎所有的攪拌操作，并能處理粘度范圍很廣的流體。圖并能處理粘度范圍很廣的流體。圖4-38是一種典型的渦輪式攪拌是一種典型的渦輪式攪拌器結(jié)構(gòu)。與漿式攪拌器相比，槳葉數(shù)量多，漿葉種類多，槳器結(jié)構(gòu)。與漿式攪拌器相比，槳葉數(shù)量多，漿葉種類

49、多，槳表表4-7 葉轉(zhuǎn)速高，所以其結(jié)構(gòu)比漿式復(fù)雜。各種渦輪葉轉(zhuǎn)速高，所以其結(jié)構(gòu)比漿式復(fù)雜。各種渦輪 攪拌器都是用鍵與止動螺釘將輪轂連接于攪拌攪拌器都是用鍵與止動螺釘將輪轂連接于攪拌 軸上，同時在攪拌軸的底部擰入軸端的螺釘或軸上，同時在攪拌軸的底部擰入軸端的螺釘或 軸端螺母擋住輪轂。軸端螺母擋住輪轂。 渦輪式攪拌器可分為開式和盤式兩類。渦輪式攪拌器可分為開式和盤式兩類。 開式有平直葉、斜葉、彎葉等，其葉片數(shù)開式有平直葉、斜葉、彎葉等，其葉片數(shù) 為為2葉和葉和4葉；葉； 盤式有圓盤平直葉、圓盤斜葉、圓盤彎葉盤式有圓盤平直葉、圓盤斜葉、圓盤彎葉 等，其葉片數(shù)以等，其葉片數(shù)以6葉最常見。葉最常見。 為

50、改善流動狀況，有時把槳葉制成凹形或箭形。為改善流動狀況，有時把槳葉制成凹形或箭形。 a.開啟渦輪式攪拌器開啟渦輪式攪拌器 開啟渦輪式攪拌器多是將槳葉直接焊在輪轂上，折葉開啟渦開啟渦輪式攪拌器多是將槳葉直接焊在輪轂上，折葉開啟渦輪式攪拌器通常在輪轂上開槽，槳葉嵌入后焊接。平直葉開啟渦輪式攪拌器通常在輪轂上開槽，槳葉嵌入后焊接。平直葉開啟渦輪式和折葉開啟渦輪式攪拌器的結(jié)構(gòu)分別如圖輪式和折葉開啟渦輪式攪拌器的結(jié)構(gòu)分別如圖4-39a和和4-39b所示所示 大直徑的開啟渦輪式攪拌器，為便于安裝，也可將全部槳葉或徑大直徑的開啟渦輪式攪拌器，為便于安裝，也可將全部槳葉或徑向?qū)ΨQ的一對槳葉做成與輪轂可拆連接。

51、圖向?qū)ΨQ的一對槳葉做成與輪轂可拆連接。圖4-39c所示為可拆開所示為可拆開啟渦輪式攪拌器的結(jié)構(gòu)。啟渦輪式攪拌器的結(jié)構(gòu)。圖圖4-38 b. 圓盤渦輪式攪拌器圓盤渦輪式攪拌器 圓盤渦輪式攪拌器的結(jié)構(gòu)比開啟渦輪式復(fù)雜。圓盤渦輪式攪圓盤渦輪式攪拌器的結(jié)構(gòu)比開啟渦輪式復(fù)雜。圓盤渦輪式攪拌器中的圓盤多數(shù)是焊在輪轂上，而槳葉與圓盤的連接方式有多拌器中的圓盤多數(shù)是焊在輪轂上，而槳葉與圓盤的連接方式有多種形式。當(dāng)漿徑種形式。當(dāng)漿徑di0.40m時，槳葉與圓盤的連接方式常用焊接時，槳葉與圓盤的連接方式常用焊接 ，其結(jié)構(gòu)如圖，其結(jié)構(gòu)如圖4-40a所示；當(dāng)漿徑所示；當(dāng)漿徑di0.50m時，考慮到拆卸方時，考慮到拆卸方

52、便，多采用可拆的螺栓連接結(jié)構(gòu)，如圖便，多采用可拆的螺栓連接結(jié)構(gòu)，如圖4-40b所示。所示。 圖圖4-39a圖圖4-39b圖圖4-39c 為了減少槳葉的外廓尺寸，以便于其從人孔處進出，可將徑向?qū)榱藴p少槳葉的外廓尺寸，以便于其從人孔處進出，可將徑向?qū)ΨQ的一對槳葉制成可拆的，其結(jié)構(gòu)如圖稱的一對槳葉制成可拆的，其結(jié)構(gòu)如圖4-40c所示。所示。 圖圖4-40a 圖圖4-40b 圓盤渦輪攪拌器的圓盤直徑圓盤渦輪攪拌器的圓盤直徑dp一般取槳葉直徑一般取槳葉直徑di的的2/3，圓盤，圓盤的厚度的厚度 p要保證一定的剛性以支撐周邊的槳葉。要保證一定的剛性以支撐周邊的槳葉。 彎葉圓盤渦輪式攪拌器的結(jié)構(gòu)特點主要是

53、槳葉呈彎曲形狀，彎葉圓盤渦輪式攪拌器的結(jié)構(gòu)特點主要是槳葉呈彎曲形狀，而其余結(jié)構(gòu)都與平直葉式的相同。圖而其余結(jié)構(gòu)都與平直葉式的相同。圖4-40d所示為彎葉圓盤渦輪所示為彎葉圓盤渦輪式攪拌器的結(jié)構(gòu)。槳葉后彎角式攪拌器的結(jié)構(gòu)。槳葉后彎角 h的大小會影響槳葉的排出性能和的大小會影響槳葉的排出性能和 圖圖4-40c 圖圖4-40d 動力消耗，一般彎角動力消耗，一般彎角 h為為450或或600，彎葉都近似為圓弧狀，圓弧，彎葉都近似為圓弧狀，圓弧 半徑半徑R可取槳葉直徑可取槳葉直徑di的的3/8。 對于漿徑對于漿徑di大于大于0.70m的圓盤渦的圓盤渦 輪式攪拌器。為了裝拆方便，有時要輪式攪拌器。為了裝拆方

54、便，有時要 將圓盤制成對開式，槳葉分別焊在對將圓盤制成對開式，槳葉分別焊在對 開式圓盤的輪轂上，與攪拌軸裝配時開式圓盤的輪轂上，與攪拌軸裝配時 用螺栓將對開輪轂夾緊在攪拌軸上，用螺栓將對開輪轂夾緊在攪拌軸上， 并用螺栓將兩個半圓盤連接起來。這并用螺栓將兩個半圓盤連接起來。這 種結(jié)構(gòu)如圖種結(jié)構(gòu)如圖4-40e所示。所示。 渦輪式攪拌器有較大的剪切力，渦輪式攪拌器有較大的剪切力， 可使流體微團分散得很細(xì)可使流體微團分散得很細(xì),適適 用于低用于低 粘度到中等粘度流體的混合、液粘度到中等粘度流體的混合、液-液液 分散、液分散、液-固懸浮以及促進良好的傳熱、傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。平直固懸浮以及促進良好的傳熱、傳

55、質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。平直葉剪切作用較大，屬剪切型攪拌器。彎葉是指葉片朝作流動方向葉剪切作用較大，屬剪切型攪拌器。彎葉是指葉片朝作流動方向彎曲，可降低功率消耗，適用于含有易碎固體顆粒的流體攪拌。彎曲，可降低功率消耗，適用于含有易碎固體顆粒的流體攪拌。圖圖4-40 e 錨式與框式攪拌器錨式與框式攪拌器 結(jié)構(gòu)簡單，錨式攪拌器的結(jié)構(gòu)如圖結(jié)構(gòu)簡單，錨式攪拌器的結(jié)構(gòu)如圖4-41 和圖和圖4-42所示所示 。它適用于粘度在。它適用于粘度在100Pa.s 以下的流體攪拌，當(dāng)液體粘度在以下的流體攪拌，當(dāng)液體粘度在10100 Pa.s時，可在錨式漿中間加一橫槳葉，即時，可在錨式漿中間加一橫槳葉，即 為框式攪拌器，以增加

56、容器中部的混合。為框式攪拌器，以增加容器中部的混合。 錨式與框式攪拌器的外廓接近于罐體錨式與框式攪拌器的外廓接近于罐體 的內(nèi)壁，以便帶走罐壁上的殘留物或液層。的內(nèi)壁，以便帶走罐壁上的殘留物或液層。 為提高槳葉的剛性，常常要在錨式與框式為提高槳葉的剛性，常常要在錨式與框式 漿葉上增加一些立葉和橫梁，這樣就使得漿葉上增加一些立葉和橫梁，這樣就使得 錨式與框式的結(jié)構(gòu)形狀出現(xiàn)了多種形式。錨式與框式的結(jié)構(gòu)形狀出現(xiàn)了多種形式。 錨式、框式漿葉與攪拌軸的連接方式類錨式、框式漿葉與攪拌軸的連接方式類 似于漿式，即漿葉與攪拌軸連接的一端制似于漿式，即漿葉與攪拌軸連接的一端制 成半圓狀的軸環(huán)，然后將兩側(cè)槳葉的兩個

57、成半圓狀的軸環(huán)，然后將兩側(cè)槳葉的兩個 半環(huán)用螺栓夾緊在攪拌軸上，同時用穿軸半環(huán)用螺栓夾緊在攪拌軸上，同時用穿軸 螺栓來固定槳葉與攪拌軸。螺栓來固定槳葉與攪拌軸。 圖圖4-42a所示為錨式攪拌器（所示為錨式攪拌器（di1.4m） 圖圖4-41圖圖4-42a 的結(jié)構(gòu)。由于槳葉的外廓尺寸大，的結(jié)構(gòu)。由于槳葉的外廓尺寸大， 為了便于裝拆，槳葉之間多數(shù)是用螺栓為了便于裝拆，槳葉之間多數(shù)是用螺栓 連接，槳葉多扁鋼、角鋼等制作，為了連接，槳葉多扁鋼、角鋼等制作，為了 提高漿葉的強度，也可采用加筋的槳葉。提高漿葉的強度，也可采用加筋的槳葉。 圖圖4- 42b所示為扁鋼加筋式攪拌器的結(jié)所示為扁鋼加筋式攪拌器的結(jié)

58、 構(gòu)。構(gòu)。 搪玻璃攪拌罐中的錨式槳葉多用碳搪玻璃攪拌罐中的錨式槳葉多用碳 素鋼圓管或扁鋼焊接而成，其璃外壁搪素鋼圓管或扁鋼焊接而成，其璃外壁搪 玻，其結(jié)構(gòu)如圖玻，其結(jié)構(gòu)如圖4-42c所示。所示。 槳葉上增加立葉與橫梁時，須考慮槳葉上增加立葉與橫梁時，須考慮 不致妨礙工藝上的測溫要求。立葉與橫不致妨礙工藝上的測溫要求。立葉與橫 梁的寬度可取與漿葉寬度值相同。梁的寬度可取與漿葉寬度值相同。 錨式或框式槳葉的混合效果并不理錨式或框式槳葉的混合效果并不理 想，只適用于對混合要求不太高的場合。想，只適用于對混合要求不太高的場合。 由于錨式攪拌器在容器壁附近流速比其由于錨式攪拌器在容器壁附近流速比其 他攪

59、拌器大，能得到大的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，他攪拌器大，能得到大的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)， 故常用于傳熱、晶析操作。也常用于攪拌故常用于傳熱、晶析操作。也常用于攪拌 圖圖4-42b圖圖4-42 c 高濃度淤漿和沉降性淤漿。當(dāng)攪拌粘度大于高濃度淤漿和沉降性淤漿。當(dāng)攪拌粘度大于100Pa.s的流體時，的流體時，應(yīng)采用螺帶式或螺桿式。其常用參數(shù)見表應(yīng)采用螺帶式或螺桿式。其常用參數(shù)見表4-9 攪拌器的參數(shù)主要指它的尺寸比例、運轉(zhuǎn)條件以及介質(zhì)粘度攪拌器的參數(shù)主要指它的尺寸比例、運轉(zhuǎn)條件以及介質(zhì)粘度范圍。范圍。 尺寸參數(shù)包括攪拌器的直徑尺寸參數(shù)包括攪拌器的直徑di、罐體的內(nèi)直徑、罐體的內(nèi)直徑D、槳葉的寬、槳葉的寬度度b、槳葉的

60、數(shù)量、槳葉的數(shù)量ny、折葉角、折葉角 、后彎角、后彎角 h、攪拌器轉(zhuǎn)速、攪拌器轉(zhuǎn)速n、槳葉、槳葉前端的線速度前端的線速度v 、圓盤渦輪的槳葉長度、圓盤渦輪的槳葉長度L、推進式槳葉的螺距、推進式槳葉的螺距S以以及框式、錨式槳葉的高度及框式、錨式槳葉的高度h。 表表4-9 錨式與框式攪拌器常用參數(shù)錨式與框式攪拌器常用參數(shù) .表表4-10 . . . . . . 4.1.1.2.4 攪拌器的選用攪拌器的選用 攪拌器的選用至今仍帶有很大的經(jīng)驗性。攪拌器選型一般從三個方面考攪拌器的選用至今仍帶有很大的經(jīng)驗性。攪拌器選型一般從三個方面考慮：攪拌目的、物料粘度和攪拌容器容積的大小。選用時除滿足工藝要求外，慮