攪拌器的型式

攪拌器的型式第1頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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第2頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第3頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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）第4頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月推進式攪拌器推進式攪拌器常用參數(shù)（表8-6）第6頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月推進式攪拌器的特點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，攪拌功率小第7頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月渦輪式攪拌器（透平式葉輪）第8頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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）第9頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月錨式攪拌器渦輪式攪拌器常用參數(shù)（表8-6）第10頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月框式攪拌器第11頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月錨式和框式攪拌器特點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。第12頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月螺桿式攪拌器螺帶式攪拌器第13頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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、反應過程的特性

間歇操作還是連續(xù)操作；吸熱反應還是放熱反應；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第14頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月攪拌器的選用第16頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月生物反應物料的特性生物反應都是在多相體系中進行大多數(shù)生物顆粒對剪切力非常敏感大多數(shù)微生物發(fā)酵需要氧氣第17頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月攪拌功率的計算影響攪拌功率的主要參數(shù)攪拌器的運動參數(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度和剛度計算電機和減速機的選型第18頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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：

功率表達式第19頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月攪拌軸設計攪拌軸的結(jié)構(gòu)設計計算攪拌軸的直徑第21頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月攪拌軸材料選擇加工直線度的要求耐腐蝕要求足夠的強度、剛度和韌性優(yōu)良的切削加工性能第22頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

攪拌軸的結(jié)構(gòu)設計

軸頸設計

軸身設計軸頭設計第23頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月攪拌軸直徑計算影響攪拌軸直徑的四個因素1、扭轉(zhuǎn)變形2、臨界轉(zhuǎn)速3、扭轉(zhuǎn)和彎矩聯(lián)合作用下的強度4、軸封處允許的徑向位移第27頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月攪拌軸的力學模型第28頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月按扭轉(zhuǎn)變形計算攪拌軸的直徑剛度條件軸徑第29頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月按臨界轉(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）當攪拌軸轉(zhuǎn)速n≥200r/min時，應進行臨界轉(zhuǎn)速的驗算。第30頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月按強度計算攪拌軸的直徑強度條件軸徑第31頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月按軸封處允許徑向位移驗算軸徑限制條件第32頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）軸徑應同時滿足強度、剛度、臨界轉(zhuǎn)速等條件。（2）在確定軸的結(jié)構(gòu)尺寸時，還應考慮軸上鍵槽及開孔所引起的局部削弱，軸徑應適當增大。（3）軸徑應圓整到標準公稱軸徑系列，如φ30、φ40、φ50、φ65、φ80、φ95、φ110等。

攪拌軸直徑的確定第33頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月減小軸端撓度、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置底軸承或中間軸承設置穩(wěn)定器第34頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第35頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第36頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第37頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第38頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月密封裝置作用維持設備內(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。類型填料密封機械密封（軸封裝置）第39頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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第40頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月填料第41頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

（1）填料應富有彈性。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械強度。填料及其選用第42頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月表（8-13）第43頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月填料箱填料箱寬度：填料箱高度：由填料的尺寸和圈數(shù)確定表（8-13）標準填料箱第44頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月填料壓蓋高度：第45頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月機械密封（端面密封）動、靜界面密封點徑向密封端面比壓第46頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月動環(huán)和靜環(huán)彈簧壓緊裝置密封圈第47頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月機械密封的分類

表（8-14）第48頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月外裝式和裝內(nèi)式機械密封第49頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月雙端面機械密封雙端面機械密封第50頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月K>1K=1d>D1d<D1d=D1平衡型機械密封：K=0.6~0.9非平衡型機械密封：K=1.1~1.2第51頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

（1）耐磨性和導熱性—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)生的熱量及時傳導出去。

（2）硬度—由于動環(huán)形狀復雜，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)的材料要求第52頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月全封閉密封介質(zhì)易燃、易爆貴重物料高純度物料高真空操作劇毒物料第53頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)點1、功耗小、效率高。2、電機過載保護。3、可承受較高壓力。缺點1、內(nèi)軸承壽命短。2、渦流、磁滯等損耗。3、使用溫度的限制。第54頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月傳動裝置第55頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第56頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月適用于單跨軸適用于懸臂軸第57頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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。

4、主要零部件的選用攪拌器、傳動裝置、軸封裝置等的選擇。5、繪圖、編制技術(shù)文件裝配圖、各種零部件圖、設計計算書、設計說明書、技術(shù)要求等。攪拌反應器的機械設計內(nèi)容第58頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第59頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第60頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第61頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第62頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月某一帶夾套的立式攪拌反應器，設備容積V=2.5m3，操作容積V0=2m3，長徑比（H/D）=1，工藝要求傳熱面積為7m2，攪拌功率為1.4KW，攪拌軸轉(zhuǎn)速為50r/min。已知釜內(nèi)壓力為0.2Mpa，夾套內(nèi)壓力為0.3Mpa，內(nèi)筒壁厚10mm，內(nèi)筒與夾套采用相同材料，[σ]t=113Mpa，σs=235Mpa，G=8×104Mpa。（1）