搅拌设备

釜体的结构型式通常是立式圆筒形,其高径比值主要依据操作是容器装液高径比以及装料系数大小而定。而容器的装液高径比又视容器内物料的性质、搅拌特征和搅拌器层数而异,一般取1~1.3,最大时可达6。釜底形状有平底、椭圆底、锥形底等有时亦可用方形釜。同时,根据工艺的传热要求,釜体外可加夹套,并通以蒸气、冷却水等载热介质;当传热面积不足时,还可在釜体内部设置盘管等。
在选择搅拌容器时,应根据生产规模(即物料处理量)、搅拌操作目的和物料特性确定搅拌容器的形状和尺寸,在确定搅拌容器的容积时应合理选择装料系数,尽量提高设备的利用率。如果没有特殊需要,釜体一般宜选用最常用的立式圆筒形容器,并选择适宜的筒体高径比(或容器装液高径比)。若有传热要求,则釜体外须设置夹套结构。夹套种类有整体夹套、螺旋挡板夹套、半管夹套、蜂窝夹套,传热效果依次提高但制造成本也相应增加。
中文名
搅拌设备
类    型
设备
分    类
搅拌设备
别    称
搅拌釜
釜体结构
立式圆筒形
分    类
旋桨式搅拌器等

搅拌设备荣誉共建机构:密封专家希兰克流体工业官方网站

搅拌设备常被称作搅拌釜(或搅拌槽),当搅拌设备用作反应器时,又被称为搅拌釜式反应器,有时简称反应釜。

釜体的结构型式通常是立式圆筒形,其高径比值主要依据操作是容器装液高径比以及装料系数大小而定。而容器的装液高径比又视容器内物料的性质、搅拌特征和搅拌器层数而异,一般取1~1.3,最大时可达6。釜底形状有平底、椭圆底、锥形底等有时亦可用方形釜。同时,根据工艺的传热要求,釜体外可加夹套,并通以蒸气、冷却水等载热介质;当传热面积不足时,还可在釜体内部设置盘管等。

在选择搅拌容器时,应根据生产规模(即物料处理量)、搅拌操作目的和物料特性确定搅拌容器的形状和尺寸,在确定搅拌容器的容积时应合理选择装料系数,尽量提高设备的利用率。如果没有特殊需要,釜体一般宜选用最常用的立式圆筒形容器,并选择适宜的筒体高径比(或容器装液高径比)。若有传热要求,则釜体外须设置夹套结构。夹套种类有整体夹套、螺旋挡板夹套、半管夹套、蜂窝夹套,传热效果依次提高但制造成本也相应增加。

当搅拌釜卧式放置时,大多进行半釜操作。因此卧式釜与立式釜相比有更多的气-液接触面积,因而卧式釜常用于气-液传质过程,如气-液吸收或从高粘度液体中脱除少量易挥发物质,另一方面,卧式釜的料层较浅,有利于搅拌器将粉末搅动,并可借搅拌器的高速回转使粉体抛扬起来,使粉体在瞬间失重状态下进行混合。

搅拌容器的材料要满足生产工艺的要求,例如耐压、耐温、耐介质腐蚀,以及保证产品清洁等。由于材料的不同,搅拌容器的制造工艺、结构也有所不同,因此可分为钢制搅拌设备、搪玻璃搅拌设备和带衬里的搅拌设备等。装衬里的目的是为了耐蚀或保护产品的清洁,衬里的种类很多,主要有不锈钢、铝、钛、铅、镍、锆、耐酸瓷砖、辉绿岩板、橡胶等。

搅拌器的分类荣誉共建机构:密封专家希兰克流体工业官方网站

①旋桨式搅拌器

由2~3片推进式螺旋桨叶构成(图2),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。搅拌器的转轴也可水平或斜向插入槽内,此时液流的循环回路不对称,可增加湍动,防止液面凹陷。

②涡轮式搅拌器

由在水平圆盘上安装2~4片平直的或弯曲的叶片所构成(图3)。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。

③桨式搅拌器

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(图4)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。

④锚式搅拌器

桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致(图5),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。桨叶外缘的圆周速度为0.5~1.5m/s,可用于搅拌粘度高达 200Pa·s的牛顿型流体和拟塑性流体(见粘性流体流动。唯搅拌高粘度液体时,液层中有较大的停滞区。

⑤螺带式搅拌器

螺带的外径与螺距相等(图6),专门用于搅拌高粘度液体(200~500Pa·s)及拟塑性流体,通常在层流状态下操作。

⑥磁力搅拌器

Corning数字式加热器带有一个闭路旋钮来监控与调节搅拌速度。 微处理器自动调节马达动力去适应水质、粘性溶液与半固体溶液。

⑦磁力加热搅拌器

Corning数字式加热搅拌器带有可选的外部温度控制器 (Cat. No. 6795PR) ,他们还可以监控与控制容器中的温度。

搅拌功率

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)。

工作原理

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。

搅拌器的安装与维护荣誉共建机构:密封专家希兰克流体工业官方网站

机器的维护保养是一项极其重要的经常性的工作,它应与极其的操作和检修等密切配合,应有专职人员进行值班检查.

一.机器的维护

1、轴承担负机器的全部负荷,所以良好的润滑对轴承寿命有很大的关系,它直接影响到机器的使用寿命和运转率,因而要求注入的润滑油必须清洁,密封必须良好,本机器的主要注油处(1)转动轴承(2)轧辊轴承(3)所有齿轮(4)活动轴承、滑动平面.

2、新安装的轮箍容易发生松动必须经常进行检查.

3、注意机器各部位的工作是否正常.

4、注意检查易磨损件的磨损程度,随时注意更换被磨损的零件.

5、放活动装置的底架平面,应出去灰尘等物以免机器遇到不能破碎的物料时活动轴承不能在底架上移动,以致发生严重事故.

6、轴承油温升高,应立即停车检查原因加以消除。

7、转动齿轮在运转时若有冲击声应立即停车检查,并消除

二.安装试车

1、该设备应安装在水平的混凝土基础上,用地脚螺栓固定。

2、安装时应注意主机体与水平的垂直。

3、安装后检查各部位螺栓有无松动及主机仓门是否紧固,如有请进行紧固。

4、按设备的动力配置电源线和控制开关。

5、检查完毕,进行空负荷试车,试车正常即可进行生产。

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基本信息

化工设备设计全书——搅拌设备

出版/发行时间: 2003-08-01

出版社:化学工业出版社

丛书名: 化工设备设计全书

作者:王凯虞军

版次: 1

开本: 16

内容简介

《化工设备设计全书》共有15种,计有:《化工设备用钢》、《化工容器》、《高压容器》、《超高压容器》、《换热器》、《塔设备》、《搅拌设备》、《球罐和大型储罐》、《废热锅炉》、《干燥设备》、《除尘设备》、《铝制化工设备》、《钛制化工设备》、《石墨制化工设备》和《钢架》等。

本书为《搅拌设备》,全面介绍了搅拌过程的原理、搅拌器型式、搅拌罐及其附件的设计计算、强度校核等相关问题。本书可供从事搅拌设备的工作的专业人员使用,也可供有关科研、使用、管理的技术人员和高等院校相关专业师生参考。

目录

第一章 绪论

第一节 搅拌设备在工业生产中应用

第二节 搅拌物料的种类及特性

第三节 搅拌装置的安装型式

第二章 搅拌过程与搅拌器型式

第一节 搅拌过程的种类以及对搅拌的要求

第二节 搅拌器的功能

第三节 搅拌器的选型

第四节 新型搅拌器及其应用

第五节 搅拌器的结构与强度计算

第三章 搅拌功率

第一节 搅拌器功率和搅拌作业功率

第二节 搅拌功率的计算概述

第三节 算图法计算Np

第四节 计算搅拌功率用的公式

第四章 搅拌罐中的均相混合

第一节 均相混合过程的定性描述

第二节 循环次娄NTc和翻转次数NT

第三节 混合速率和混合效率

第四节 按整体流速设计互溶液体混合设备

第五节 湍流域多层叶轮的混合

第六节 新型宽黏度域搅拌器的混合速率

第五章 搅拌罐的传热

第一节 概述

第二节 热载体侧的表面传热系数

第三节 被搅液侧的表面传热系数

第四节 高黏度流体的刮壁式传热

第五节 一些常用的传热数据

第六章 搅拌罐中的非均相混合

第一节 固液悬浮

第二节 液液分散

第三节 气液分散

第七章 搅拌罐的放大技术

第一节 搅拌罐式反应器的放大技术概述

第二节 几何相似放大法

第三节 非几何相似放大法

第八章 搅拌罐结构设计

第一节 罐体的尺寸确定及结构选型

第二节 顶盖的结构及强度计算

第三节 传热部件的结构及强度计算

第四节 工艺接管及观测部件

第九章 传动装置及搅拌轴

第一节 传动方式及选型

第二节 机座及轴承

第三节 搅拌轴的计算

第十章 轴封

第一节 填料密封

第二节 机械密封

第三节 与密封有关的其他装置

第十一章 制造与检验

第一节 零部件的加工要求及检验

第二节 搅拌设备的试运转

附录

附录一 常用物质在常压下的黏度

附录二 几种测定方法

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希兰克流体工业是专业生产机械密封及成套搅拌设备的企业,生产的搅拌功率从0.37KW-320KW,搅拌转速从0.08-2000rpm以上均能提供。公司的产品包括减速机、机架、联轴器、机械密封、各式搅拌器,可对不同行业和工况条件针对性设计。详细 >>

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