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淺談化工設備中攪拌器的設計(jì)問題
論文導讀:將攪拌裝置安裝在立(lì)式設備筒(tǒng)體的中心線上。能防止液體在(zài)攪拌器附近產生“圓柱狀回轉區”。根據SH/T3150-2007《石(shí)油化工攪拌器工程技術規定》中要求攪拌器應(yīng)按(àn)照使用壽(shòu)命至(zhì)少為20年。
關鍵詞:攪拌器,設備,化工
一、攪拌器裝置的分類、構成(chéng)和功能(néng)
(一)分類
1.立式容器中心攪拌(bàn)。將攪拌裝置安裝在立式(shì)設備筒體的(de)中心線上,驅動方式一般為皮帶傳動和齒輪傳動,用普通電機直(zhí)接聯接或與減速(sù)機直接聯接。
2.偏心式攪拌。攪拌裝置在立式容器上偏心安裝,能(néng)防止液體在(zài)攪拌器附近產生“圓柱狀回轉區”,可以產生與加擋板(bǎn)時相近似的攪拌效果。
3.傾斜式攪拌。為了(le)防止渦流的產生,對簡(jiǎn)單的圓筒形或方形敞開的立式容器,可將攪拌裝置用夾板安裝在(zài)設備筒體的上邊緣,攪(jiǎo)拌軸直接插到筒體內。發表論文,設備。
4.臥式容器攪拌(bàn)。攪拌裝置安裝在臥式容器上,可以降低安裝高度,提高攪拌設備(bèi)的抗(kàng)震性,改進懸浮液的狀(zhuàng)態等。
5.臥式雙軸攪拌。這種攪拌(bàn)裝置主要應用在高黏液體。采(cǎi)用臥式雙軸攪拌設備的目的是要獲得自清潔效果。
6.底攪拌。攪拌裝(zhuāng)置(zhì)在設備底部,稱為底攪拌(bàn)設備(bèi)。
7.組合式攪拌。有時為了提高混合效率,需要(yào)將兩種或兩種以上形式不同、轉速不同的(de)攪拌裝置(zhì)組合起來使用,稱為組合式攪拌設備。
8.旁入式(shì)攪拌。旁入式攪拌裝(zhuāng)置是(shì)將攪(jiǎo)拌裝(zhuāng)置安裝在設備筒體的側壁上。對於旁入式攪拌利用推進(jìn)式攪拌器,在消(xiāo)耗同等功率情況(kuàng)下,能得到最高(gāo)的攪拌效果。
(二)構成
攪拌器裝置一般是由傳(chuán)動裝置、聯軸器、機架、攪拌軸、軸封、攪拌器(qì)等部分構成的。如圖1:
(三)功能及其影(yǐng)響因素
攪拌器的功(gōng)能簡單的說就是提供攪拌過程所需要的能量和適宜的流動狀以達到攪拌過程的目的。發表論文,設備。這一作(zuò)用(yòng)由運動著的葉輪所產生,因此,葉輪的外形(xíng)、尺寸、數量還有(yǒu)轉速對攪拌器(qì)的功能形成了直(zhí)接的影響。同時攪拌器的(de)功能發揮還與攪拌介質的物性和工(gōng)作環境有關。另外,攪拌罐的形狀、尺寸、擋板的設置情況、物料在罐中的進出方式都屬於工作環境的範疇(chóu),以及攪拌(bàn)器在(zài)罐內的安裝位置,種種因(yīn)素都能對攪拌器的功能形成不同(tóng)程度(dù)的影響。
攪拌功率是攪拌過程(chéng)進行時需要的動力,包含攪拌器功率和攪拌作業功率,內(nèi)涵不(bú)同卻又有(yǒu)聯係的。能夠使攪拌器連續運轉所需要的功率就是(shì)攪拌器功率。而把攪拌器使攪拌罐中的液體以最佳方式完成攪拌過程所需要的功率就是攪拌作業功率。最理想的狀況是攪拌器的功率等於(yú)攪拌(bàn)作業功率。
二、攪拌器在化工設備中的設計
(一)設計工序
攪拌器的設計(jì)造型要與攪拌作業(yè)目的緊密結合。各(gè)種不同的攪拌過程需要由不同的攪拌器運行來實(shí)現,在設計造型時首先要根據對攪拌作業的目的和要求,確(què)定攪拌器型式、電動機功率、攪拌速度,然後選擇減速機、機架、攪拌軸、軸封等各部件。一般而言,化(huà)工設備中(zhōng)的攪拌器的設計(jì)工序為:設(shè)定和確(què)認攪拌的條件→選定攪拌葉輪型式及內構件→確定葉(yè)輪尺寸及轉速→計算攪(jiǎo)拌功(gōng)率→攪拌(bàn)裝置機械設計。具(jù)體設計工序如下:
1.按照工藝條件、攪(jiǎo)拌要求和目的,選擇攪拌器樣式(shì),並充(chōng)分掌握攪拌器的動力特性和攪拌器在攪拌過程中所產生的(de)流(liú)動(dòng)狀態,以及各種與攪拌目的的(de)影響因(yīn)素和關係。
2.按照所(suǒ)確定的攪拌器型式及(jí)攪拌器在攪拌過程中所產(chǎn)生的流動狀態,工藝對攪拌混合時間、分散度、沉降速度的控(kòng)製要求,通過實驗(yàn)手段和計算機模擬(nǐ)設計,確定電動機功率、攪拌速度、攪拌器直徑。
3.按照電動機功率、攪拌(bàn)速度及工藝(yì)條件,從減速機選型表中選擇確定(dìng)減速機型號。如果按照實際工作(zuò)扭(niǔ)矩來選擇減速機,則實際(jì)工作扭矩必須小(xiǎo)於(yú)減速機許用扭矩。
4.按(àn)照減速機(jī)的輸出(chū)軸頭d和攪(jiǎo)拌軸係支(zhī)承方式選擇與d相同型(xíng)號規格的機架、聯軸器。
5.按照機架攪拌軸頭尺寸(cùn)、安裝容納空間及工作壓力、工作溫度選(xuǎn)擇軸(zhóu)封型式。
6.按照安裝形式和結(jié)構要求,設計選擇攪拌軸結構型式,並校檢其強(qiáng)度、剛度;如按剛性軸設(shè)計,在滿足強度條件下n/nk≤0.7;如按柔性軸(zhóu)設計,在滿足強度條件下n/nk>=1.3
7.按照機架的公稱心寸、攪拌器軸(zhóu)的擱軸型式及壓力的等級、選(xuǎn)擇安裝底蓋、凸緣底座或凸(tū)緣法蘭。
根據SH/T3150-2007《石油(yóu)化工攪拌器(qì)工程技術規定(dìng)》中要求攪拌器應按照使用壽命至少為20年,預期不間斷連續操作2年以上進行設計和製造。發表論文,設備。
(二)攪拌器灌結構的設計
1.罐體的長徑比。發(fā)表論文,設(shè)備。發(fā)表(biǎo)論文,設備。罐體長徑比對(duì)攪(jiǎo)拌功率的影(yǐng)響,需要(yào)較大攪拌功率(lǜ)的,長徑比可以選得小些;罐體長徑比(bǐ)對傳熱的影響,積一定時,長徑比越大,表麵積越大,越利於傳熱;並且此時傳熱麵距罐體中心近,物料的(de)溫度梯度就越大,有利於傳(chuán)熱效果。因此,單純從夾套(tào)傳熱角度考慮(lǜ),一般(bān)希望長徑比大一些。物料特性對罐體長徑比的要(yào)求,需要足夠液料高度的,希望長徑比大些。
2.攪拌(bàn)罐裝料(liào)量。已知長徑比H/Di、
稱容積Vg:操作時盛裝(zhuāng)物料的容積
1)裝料係數η
Vg=V
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