攪拌器的型式

1、攪拌器的分類攪拌器的分類按流體流動形態(tài)按流體流動形態(tài)軸向流攪拌器軸向流攪拌器徑向流攪拌器徑向流攪拌器混合流攪拌器混合流攪拌器按攪拌器葉片結(jié)構(gòu)按攪拌器葉片結(jié)構(gòu)平葉平葉折葉折葉螺旋面葉螺旋面葉按攪拌用途按攪拌用途低粘流體用攪拌器低粘流體用攪拌器高粘流體用攪拌器高粘流體用攪拌器1、式攪拌器主要用于流體的循環(huán)，、式攪拌器主要用于流體的循環(huán)， 不能用于氣液分散操作。不能用于氣液分散操作。2、折葉式比平直葉式功耗少，操、折葉式比平直葉式功耗少，操 作費用低，故折葉槳使用較多。作費用低，故折葉槳使用較多。槳式攪拌器槳式攪拌器槳式攪拌器常用參數(shù)（表槳式攪拌器常用參數(shù)（表8-5）推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)式攪

2、拌器常用參數(shù)（表推進(jìn)式攪拌器常用參數(shù)（表8-6）推進(jìn)式攪拌器的特點推進(jìn)式攪拌器的特點軸向流攪拌器軸向流攪拌器常用于低粘流體的攪拌常用于低粘流體的攪拌結(jié)構(gòu)簡單、制造方便結(jié)構(gòu)簡單、制造方便循環(huán)量大，攪拌功率小循環(huán)量大，攪拌功率小渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器（透平式葉輪）（透平式葉輪）1、適用物料粘度范圍廣。、適用物料粘度范圍廣。2、剪切力較大，分散流體、剪切力較大，分散流體的效果好。的效果好。3、直葉和彎葉渦輪攪拌器、直葉和彎葉渦輪攪拌器主要產(chǎn)生徑向流，折葉渦主要產(chǎn)生徑向流，折葉渦輪攪拌器主要產(chǎn)生軸向流。輪攪拌器主要產(chǎn)生軸向流。渦輪式攪拌器常用參數(shù)渦輪式攪拌器常用參數(shù)（表（表8-6）錨式攪拌器錨式攪拌

3、器渦輪式攪拌器常用參數(shù)渦輪式攪拌器常用參數(shù) （表（表8-6）框式攪拌器框式攪拌器錨式和框式攪拌器特點錨式和框式攪拌器特點1、結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。、結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。2、適用于粘度大、處理量大的物料。、適用于粘度大、處理量大的物料。3、易得到大的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。、易得到大的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。4、可減少、可減少“掛壁掛壁”的產(chǎn)生。的產(chǎn)生。螺桿式攪拌器螺桿式攪拌器螺帶式攪拌器螺帶式攪拌器 1、介質(zhì)的性質(zhì)、介質(zhì)的性質(zhì) （1）介質(zhì)的粘度）介質(zhì)的粘度 隨著介質(zhì)粘度增高，各種攪拌器使用的順序是：槳葉式、推隨著介質(zhì)粘度增高，各種攪拌器使用的順序是：槳葉式、推進(jìn)式、渦輪式、框式和錨式、螺桿（帶）式進(jìn)式、渦輪式、框式

4、和錨式、螺桿（帶）式 （2）介質(zhì)的密度）介質(zhì)的密度 （3）介質(zhì)的腐蝕性）介質(zhì)的腐蝕性 2、反應(yīng)過程的特性、反應(yīng)過程的特性 間歇操作還是連續(xù)操作；吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)；是否結(jié)晶間歇操作還是連續(xù)操作；吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)；是否結(jié)晶或有固體沉淀物產(chǎn)生等。或有固體沉淀物產(chǎn)生等。3、攪拌效果和攪拌功率的要求、攪拌效果和攪拌功率的要求攪拌器的選型攪拌器的選型攪拌器的選用攪拌器的選用生物反應(yīng)物料的特性生物反應(yīng)物料的特性生物反應(yīng)都是在多相體系中進(jìn)行生物反應(yīng)都是在多相體系中進(jìn)行大多數(shù)生物顆粒對剪切力非常敏感大多數(shù)生物顆粒對剪切力非常敏感大多數(shù)微生物發(fā)酵需要氧氣大多數(shù)微生物發(fā)酵需要氧氣影響攪拌功率的影響攪拌功率的

5、主要參數(shù)主要參數(shù)攪拌器的攪拌器的運動參數(shù)運動參數(shù)被攪拌介被攪拌介質(zhì)的特性質(zhì)的特性攪拌器的攪拌器的幾何尺寸幾何尺寸重力參數(shù)重力參數(shù)攪拌容器攪拌容器的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)攪拌軸和攪拌器的強度和剛度計算電機和減速機的選型P=f（n，d，g ）=K na db c e gf K-系統(tǒng)幾何構(gòu)形的總形狀系數(shù)系統(tǒng)幾何構(gòu)形的總形狀系數(shù) 功率關(guān)聯(lián)式：功率關(guān)聯(lián)式：,.),()()(53DhDBDdfFRKdnPNqrreP 功率表達(dá)式功率表達(dá)式53dnNPP攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算攪拌軸的直徑計算攪拌軸的直徑攪拌軸材料選擇攪拌軸材料選擇加工直線度加工直線度的要求的要求耐腐蝕要求耐腐蝕要求足夠的強度、足夠的強度、

6、剛度和韌性剛度和韌性優(yōu)良的切削優(yōu)良的切削加工性能加工性能 攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸頸設(shè)計軸頸設(shè)計 軸身設(shè)計軸身設(shè)計軸頭設(shè)計軸頭設(shè)計攪拌軸直徑計算攪拌軸直徑計算影響攪拌軸直徑的四個因素影響攪拌軸直徑的四個因素1、扭轉(zhuǎn)變形、扭轉(zhuǎn)變形2、臨界轉(zhuǎn)速、臨界轉(zhuǎn)速3、扭轉(zhuǎn)和彎矩聯(lián)合作用下的強度、扭轉(zhuǎn)和彎矩聯(lián)合作用下的強度4、軸封處允許的徑向位移、軸封處允許的徑向位移攪拌軸的力學(xué)模型攪拌軸的力學(xué)模型按扭轉(zhuǎn)變形計算攪拌軸的直徑按扭轉(zhuǎn)變形計算攪拌軸的直徑)1 (6 .58344maxGdMn剛度條件剛度條件軸徑軸徑414max)1 (92. 4GMdn按臨界轉(zhuǎn)速校核攪拌軸的直徑按臨界轉(zhuǎn)速校核攪拌軸的直

7、徑scmLLEIn)()1 (3301214臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速要求要求n 0.7 nc（剛性軸）剛性軸）1.3 nc （柔性軸）柔性軸）攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速的選取攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速的選取（表（表8-11）當(dāng)攪拌軸轉(zhuǎn)速當(dāng)攪拌軸轉(zhuǎn)速n 200r/min時，應(yīng)進(jìn)時，應(yīng)進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速的驗算。行臨界轉(zhuǎn)速的驗算。按強度計算攪拌軸的直徑按強度計算攪拌軸的直徑22maxMMMMWMntetePte當(dāng)量扭矩強度條件強度條件軸徑軸徑314)1(72. 1teMd按軸封處允許徑向位移驗算軸徑按軸封處允許徑向位移驗算軸徑軸封處的允許徑向位移總徑向位移LoLoLoLo限制條件限制條件（1）軸徑應(yīng)同時滿足強度、剛度、臨界轉(zhuǎn)速等條件）軸

8、徑應(yīng)同時滿足強度、剛度、臨界轉(zhuǎn)速等條件。（2）在確定軸的結(jié)構(gòu)尺寸時，還應(yīng)考慮軸上鍵槽及開孔）在確定軸的結(jié)構(gòu)尺寸時，還應(yīng)考慮軸上鍵槽及開孔所引起的局部削弱，軸徑應(yīng)適當(dāng)增大。所引起的局部削弱，軸徑應(yīng)適當(dāng)增大。（3）軸徑應(yīng)圓整到標(biāo)準(zhǔn)公稱軸徑系列，如）軸徑應(yīng)圓整到標(biāo)準(zhǔn)公稱軸徑系列，如30、40、50、65、80、95、110等。等。 攪拌軸直徑的確定攪拌軸直徑的確定減小軸端撓度、提高攪拌軸減小軸端撓度、提高攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速的措施臨界轉(zhuǎn)速的措施縮短懸臂段的長度縮短懸臂段的長度增大軸徑增大軸徑設(shè)置底軸承或中間軸承設(shè)置底軸承或中間軸承設(shè)置穩(wěn)定器設(shè)置穩(wěn)定器作用作用維持設(shè)備內(nèi)的壓力，防止介質(zhì)泄漏維持設(shè)備內(nèi)的壓力，

9、防止介質(zhì)泄漏?；疽蠡疽竺芊饪煽?，使用壽命長。密封可靠，使用壽命長。結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便。結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便。類型類型填料密封填料密封機械密封機械密封（軸封裝置）（軸封裝置）填料密封允許有填料密封允許有一定的泄漏量一定的泄漏量填料需定期更換填料需定期更換軸有一定的磨損軸有一定的磨損填料填料 （1）填料應(yīng)富有彈性。在壓蓋壓緊后，彈性變形要大，）填料應(yīng)富有彈性。在壓蓋壓緊后，彈性變形要大，這樣才能貼緊轉(zhuǎn)軸并對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生一定的抱緊力。這樣才能貼緊轉(zhuǎn)軸并對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生一定的抱緊力。 （2）填料應(yīng)耐磨。填料和軸之間的摩擦系數(shù)要小，以降）填料應(yīng)耐磨。填料和軸之間的摩擦系數(shù)要小，以降低摩擦功率的損耗，延長填料

10、的使用壽命。低摩擦功率的損耗，延長填料的使用壽命。通常填料需要加潤滑油以降低摩擦系數(shù)，有些填料（如石通常填料需要加潤滑油以降低摩擦系數(shù)，有些填料（如石墨、聚四氟乙烯、耐磨尼龍等）本身具有自潤滑作用，可墨、聚四氟乙烯、耐磨尼龍等）本身具有自潤滑作用，可有效地降低摩擦系數(shù)。有效地降低摩擦系數(shù)。 （3）導(dǎo)熱性要好，能夠?qū)⒛Σ廉a(chǎn)生的熱量盡快傳遞出去。）導(dǎo)熱性要好，能夠?qū)⒛Σ廉a(chǎn)生的熱量盡快傳遞出去。 （4）高溫高壓條件下使用的填料，要求具有耐高溫性能）高溫高壓條件下使用的填料，要求具有耐高溫性能及足夠的機械強度。及足夠的機械強度。填料及其選用填料及其選用等）金屬填料（鋼、鉛、銅人造纖維礦物纖維動物纖維植

11、物纖維非金屬填料填料表（表（8-13）填料箱填料箱填料箱寬度：填料箱寬度：dS)24 . 1 (填料箱高度：填料箱高度：由填料的尺寸和由填料的尺寸和圈數(shù)確定圈數(shù)確定表（表（8-13）標(biāo)準(zhǔn)填料箱標(biāo)準(zhǔn)填料箱填料壓蓋高度：填料壓蓋高度：Hh)3231(（端面密封）（端面密封）動、靜界面動、靜界面密封點密封點徑向密封徑向密封端面比壓端面比壓動環(huán)和靜環(huán)動環(huán)和靜環(huán)彈簧壓緊裝置彈簧壓緊裝置密封圈密封圈機械密封的分類機械密封的分類 雙端面機械密封單端面機械密封按密封面的對數(shù)分) 1) 1kk非平衡型（平衡型（的影響分按介質(zhì)壓力對端面比壓內(nèi)裝式機械密封外裝式機械密封外分按密封元件置于釜體內(nèi)表（表（8-14）外裝

12、式和裝內(nèi)式機械密封外裝式和裝內(nèi)式機械密封雙端面機械密封雙端面機械密封雙端面機械密封K1K=1dD1dD1d=D1平衡型機械密封：平衡型機械密封：K=0.60.9非平衡型機械密封：非平衡型機械密封：K=1.11.2 （1）耐磨性和導(dǎo)熱性）耐磨性和導(dǎo)熱性動環(huán)和靜環(huán)做相對摩擦滑動環(huán)和靜環(huán)做相對摩擦滑動，會產(chǎn)生發(fā)熱和磨損現(xiàn)象，要求動環(huán)和靜環(huán)的耐動，會產(chǎn)生發(fā)熱和磨損現(xiàn)象，要求動環(huán)和靜環(huán)的耐磨性好，并且能將摩擦產(chǎn)生的熱量及時傳導(dǎo)出去。磨性好，并且能將摩擦產(chǎn)生的熱量及時傳導(dǎo)出去。 （2）硬度）硬度由于動環(huán)形狀復(fù)雜，容易變形，所以由于動環(huán)形狀復(fù)雜，容易變形，所以要求動環(huán)的硬度比靜環(huán)大。（表要求動環(huán)的硬度比靜環(huán)

13、大。（表8-15） （3）耐腐蝕性）耐腐蝕性動環(huán)和靜環(huán)的材料要求動環(huán)和靜環(huán)的材料要求介質(zhì)易燃、易爆介質(zhì)易燃、易爆貴重物料貴重物料高純度物料高純度物料高真空操作高真空操作劇毒物料劇毒物料優(yōu)點優(yōu)點1、功耗小、效率高。、功耗小、效率高。2、電機過載保護(hù)。、電機過載保護(hù)。3、可承受較高壓力。、可承受較高壓力。缺點缺點1、內(nèi)軸承壽命短。、內(nèi)軸承壽命短。2、渦流、磁滯等損耗。、渦流、磁滯等損耗。3、使用溫度的限制。、使用溫度的限制。適用于單跨軸適用于單跨軸適用于懸臂軸適用于懸臂軸1、釜體的結(jié)構(gòu)型式和尺寸的確定、釜體的結(jié)構(gòu)型式和尺寸的確定包括釜體結(jié)構(gòu)、釜體尺寸（直徑、高度）、封頭形式的選擇等。包括釜體結(jié)構(gòu)、

14、釜體尺寸（直徑、高度）、封頭形式的選擇等。2、材料的選擇、材料的選擇根據(jù)工作溫度、壓力、物料的性質(zhì)、設(shè)備加工要求等條件選擇。根據(jù)工作溫度、壓力、物料的性質(zhì)、設(shè)備加工要求等條件選擇。3、強度計算及校核（包括帶夾套反應(yīng)釜的穩(wěn)定性校核）、強度計算及校核（包括帶夾套反應(yīng)釜的穩(wěn)定性校核）如釜體壁厚的計算、封頭壁厚的計算、攪拌軸直徑的確定等。如釜體壁厚的計算、封頭壁厚的計算、攪拌軸直徑的確定等。 4、主要零部件的選用、主要零部件的選用攪拌器、傳動裝置、軸封裝置等的選擇。攪拌器、傳動裝置、軸封裝置等的選擇。5、繪圖、編制技術(shù)文件、繪圖、編制技術(shù)文件裝配圖、各種零部件圖、設(shè)計計算書、設(shè)計說明書、技術(shù)要求等。裝配圖、各種零部件圖、設(shè)計計算書、設(shè)計說明書、技術(shù)要求等。攪拌反應(yīng)器的機械設(shè)計內(nèi)容攪拌反應(yīng)器的機械設(shè)計內(nèi)容某一帶夾套的立式攪拌反應(yīng)器，設(shè)備容積某一帶夾套的立式攪拌反應(yīng)器，設(shè)備容積V=2.5 m3，操作容操作容積積V0=2 m3，長徑比（長徑比（H/D）=1，工藝要求傳熱面積為工藝要求傳熱面積為7 m2，攪拌功率為攪拌功率為1.4KW，攪拌軸轉(zhuǎn)速為攪拌軸轉(zhuǎn)速為50r/min。已知釜內(nèi)壓力為已知釜內(nèi)壓力為0.2 M