攪拌器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)演示文稿

攪拌器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)演示文稿當(dāng)前第1頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)攪拌器的分類按流體流動形態(tài)軸向流攪拌器徑向流攪拌器混合流攪拌器按攪拌器葉片結(jié)構(gòu)平葉折葉螺旋面葉按攪拌用途低粘流體用攪拌器高粘流體用攪拌器當(dāng)前第2頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)當(dāng)前第3頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)1、式攪拌器主要用于流體的循環(huán)，不能用于氣液分散操作。2、折葉式比平直葉式功耗少，操作費(fèi)用低，故折葉槳使用較多。槳式攪拌器槳式攪拌器常用參數(shù)（表8-5）當(dāng)前第4頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)當(dāng)前第5頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)式攪拌器常用參數(shù)（表8-6）當(dāng)前第6頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)推進(jìn)式攪拌器的特點(diǎn)軸向流攪拌器常用于低粘流體的攪拌結(jié)構(gòu)簡單、制造方便循環(huán)量大，攪拌功率小當(dāng)前第7頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)渦輪式攪拌器（透平式葉輪）當(dāng)前第8頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)1、適用物料粘度范圍廣。2、剪切力較大，分散流體的效果好。3、直葉和彎葉渦輪攪拌器主要產(chǎn)生徑向流，折葉渦輪攪拌器主要產(chǎn)生軸向流。渦輪式攪拌器常用參數(shù)（表8-6）當(dāng)前第9頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)錨式攪拌器渦輪式攪拌器常用參數(shù)（表8-6）當(dāng)前第10頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)框式攪拌器當(dāng)前第11頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)錨式和框式攪拌器特點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。2、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)。4、可減少“掛壁”的產(chǎn)生。當(dāng)前第12頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)螺桿式攪拌器螺帶式攪拌器當(dāng)前第13頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)1、介質(zhì)的性質(zhì)（1）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、推進(jìn)式、渦輪式、框式和錨式、螺桿（帶）式（2）介質(zhì)的密度（3）介質(zhì)的腐蝕性2、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器的選型當(dāng)前第14頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)當(dāng)前第15頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)攪拌器的選用當(dāng)前第16頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)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)酵需要氧氣當(dāng)前第17頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)攪拌功率的計(jì)算影響攪拌功率的主要參數(shù)攪拌器的運(yùn)動參數(shù)被攪拌介質(zhì)的特性攪拌器的幾何尺寸重力參數(shù)攪拌容器的結(jié)構(gòu)攪拌軸和攪拌器的強(qiáng)度和剛度計(jì)算電機(jī)和減速機(jī)的選型當(dāng)前第18頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)P=f（n，d，ρ，μ，g）=KnadbρcμegfK---系統(tǒng)幾何構(gòu)形的總形狀系數(shù)功率關(guān)聯(lián)式：功率表達(dá)式當(dāng)前第19頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)當(dāng)前第20頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)攪拌軸設(shè)計(jì)攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算攪拌軸的直徑當(dāng)前第21頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)攪拌軸材料選擇加工直線度的要求耐腐蝕要求足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性優(yōu)良的切削加工性能當(dāng)前第22頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)

攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

軸頸設(shè)計(jì)

軸身設(shè)計(jì)軸頭設(shè)計(jì)當(dāng)前第23頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)當(dāng)前第24頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)當(dāng)前第25頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)當(dāng)前第26頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)攪拌軸直徑計(jì)算影響攪拌軸直徑的四個(gè)因素1、扭轉(zhuǎn)變形2、臨界轉(zhuǎn)速3、扭轉(zhuǎn)和彎矩聯(lián)合作用下的強(qiáng)度4、軸封處允許的徑向位移當(dāng)前第27頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)攪拌軸的力學(xué)模型當(dāng)前第28頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)按扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算攪拌軸的直徑剛度條件軸徑當(dāng)前第29頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)按臨界轉(zhuǎn)速校核攪拌軸的直徑臨界轉(zhuǎn)速要求n≤0.7nc（剛性軸）1.3nc（柔性軸）攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速的選取—（表8-11）當(dāng)攪拌軸轉(zhuǎn)速n≥200r/min時(shí)，應(yīng)進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速的驗(yàn)算。當(dāng)前第30頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)按強(qiáng)度計(jì)算攪拌軸的直徑強(qiáng)度條件軸徑當(dāng)前第31頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)按軸封處允許徑向位移驗(yàn)算軸徑限制條件當(dāng)前第32頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)（1）軸徑應(yīng)同時(shí)滿足強(qiáng)度、剛度、臨界轉(zhuǎn)速等條件。（2）在確定軸的結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)，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。（3）軸徑應(yīng)圓整到標(biāo)準(zhǔn)公稱軸徑系列，如φ30、φ40、φ50、φ65、φ80、φ95、φ110等。

攪拌軸直徑的確定當(dāng)前第33頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)減小軸端撓度、提高攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速的措施縮短懸臂段的長度增大軸徑設(shè)置底軸承或中間軸承設(shè)置穩(wěn)定器當(dāng)前第34頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)當(dāng)前第35頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)當(dāng)前第36頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)當(dāng)前第37頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)當(dāng)前第38頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)密封裝置作用維持設(shè)備內(nèi)的壓力，防止介質(zhì)泄漏?；疽竺芊饪煽?，使用壽命長。結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便。類型填料密封機(jī)械密封（軸封裝置）當(dāng)前第39頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)填料密封允許有一定的泄漏量填料需定期更換軸有一定的磨損填料密封當(dāng)前第40頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)填料當(dāng)前第41頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)

（1）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。

（2）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)。（3）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及足夠的機(jī)械強(qiáng)度。填料及其選用當(dāng)前第42頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)表（8-13）當(dāng)前第43頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)填料箱填料箱寬度：填料箱高度：由填料的尺寸和圈數(shù)確定表（8-13）標(biāo)準(zhǔn)填料箱當(dāng)前第44頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)填料壓蓋高度：當(dāng)前第45頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)機(jī)械密封（端面密封）動、靜界面密封點(diǎn)徑向密封端面比壓當(dāng)前第46頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)動環(huán)和靜環(huán)彈簧壓緊裝置密封圈當(dāng)前第47頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)機(jī)械密封的分類

表（8-14）當(dāng)前第48頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)外裝式和裝內(nèi)式機(jī)械密封當(dāng)前第49頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)雙端面機(jī)械密封雙端面機(jī)械密封當(dāng)前第50頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)K>1K=1d>D1d<D1d=D1平衡型機(jī)械密封：K=0.6~0.9非平衡型機(jī)械密封：K=1.1~1.2當(dāng)前第51頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)

（1）耐磨性和導(dǎo)熱性—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)的耐磨性好，并且能將摩擦產(chǎn)生的熱量及時(shí)傳導(dǎo)出去。（2）硬度—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8-15）（3）耐腐蝕性動環(huán)和靜環(huán)的材料要求當(dāng)前第52頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)全封閉密封介質(zhì)易燃、易爆貴重物料高純度物料高真空操作劇毒物料當(dāng)前第53頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1、功耗小、效率高。2、電機(jī)過載保護(hù)。3、可承受較高壓力。缺點(diǎn)1、內(nèi)軸承壽命短。2、渦流、磁滯等損耗。3、使用溫度的限制。當(dāng)前第54頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)傳動裝置當(dāng)前第55頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)當(dāng)前第56頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)適用于單跨軸適用于懸臂軸當(dāng)前第57頁\共有61頁\編于星期五\0點(diǎn)1、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。2、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。3、強(qiáng)度計(jì)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(jì)算、封頭壁