攪拌設(shè)備選型培訓(xùn)教材

1.1物體的受力分析及其平衡條件第6章攪拌設(shè)備選型6.1概述26.2攪拌的目的以液體為主體的攪拌操作，常常將被攪物料分為液-液、氣-液、固-液、氣-液-固等四種情況。攪拌的目的促進(jìn)混合——液-液混合、固-液懸浮、氣-液分散、液-液分散、液-液乳化；促進(jìn)傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)——加熱、冷卻、萃取、吸收、溶解、結(jié)晶、聚合；攪拌設(shè)備的操作目的主要表現(xiàn)為使不互溶的液體混合均勻，制備均勻混和液、乳化液，強(qiáng)化傳質(zhì)過程；使氣體在液體中充分分散，強(qiáng)化傳質(zhì)或化學(xué)反應(yīng)；制備均勻懸浮液，促使固體加速溶解、浸取或液－固化學(xué)反應(yīng)；強(qiáng)化傳熱，防止局部過熱或過冷。36.3攪拌設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)46.3攪拌設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)1-電動機(jī)；2-減速機(jī)；3-機(jī)架；4-人孔；5-密封裝置；6-進(jìn)料口；7-上封頭；8-筒體；9-聯(lián)軸器；10-攪拌軸；11-夾套；12-載熱介質(zhì)出口；13-擋板；14-螺旋導(dǎo)流板；15-軸向流攪拌器；16-徑向流攪拌器；17-氣體分布器；18-下封頭；19-出料口；20-載熱介質(zhì)進(jìn)口；21-氣體進(jìn)口56.4攪拌容器1.內(nèi)容器（釜體）組成結(jié)構(gòu)筒體：圓筒形封頭：碟形或橢球形封頭、錐形封頭、平蓋開孔接管：進(jìn)料、出料、排氣、測溫、測壓、凸緣法蘭（焊在上封頭，用于攪拌容器與機(jī)架的連接）66.4攪拌容器安放方式立式釜常壓：平底釜（容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，故而不應(yīng)用于壓力釜）物料對環(huán)境無污染，且對塵埃不敏感：敞口淤漿：錐形封頭（出料方便）臥式釜（通常半釜操作）常用于氣－液傳質(zhì)過程（氣液接觸面積大）：氣-液吸收、聚合物（高粘系）脫揮常用于粉體混合臥式設(shè)備有單軸的也有雙軸的——自清潔效果當(dāng)攪拌高粘液體時，若葉輪端部與槽壁有一定的間隙，則高粘液體會滯流于間隙中——刮壁式攪拌設(shè)備76.4攪拌容器86.4攪拌容器幾何尺寸的確定容積V——由裝料系數(shù)決定

直立式攪拌容器——指內(nèi)筒體和下封頭兩部分容積之和；臥式攪拌容器——指筒體和左右兩封頭容積之和。沸騰或起泡：0.6-0.7平穩(wěn)：0.8-0.8596.4攪攪拌容器筒體的高徑徑比H/D——由裝裝液高徑比比HL/D和裝料料系數(shù)決定定裝液高徑比比對攪拌功功率、傳熱熱和物料攪攪拌反應(yīng)特特征均有影影響物料性質(zhì)攪拌特性攪拌器層數(shù)數(shù)反應(yīng)特征傳熱特性聚合釜為何何HL/D這么大大？壁厚——由強(qiáng)度度決定106.4攪攪拌容器2.換熱熱元件：夾夾套和內(nèi)盤盤管當(dāng)夾套的換換熱面積能能夠滿足傳傳熱要求時時，應(yīng)優(yōu)先先選用夾套套，以減少少容器的內(nèi)內(nèi)構(gòu)件，便便于清洗，，且不占用用有效體積積夾套整體夾套型鋼夾套半管夾套蜂窩夾套螺旋板式夾夾套116.4攪攪拌容器整體夾套冷卻水下進(jìn)進(jìn)上出、加加熱蒸氣上上進(jìn)下出在用液體作作為傳熱介介質(zhì)時，為為強(qiáng)化傳熱熱效果，還還可在夾套套空間設(shè)置置螺旋導(dǎo)流流板搪玻璃釜，，夾套內(nèi)不不能安置螺螺旋導(dǎo)流板板，為了強(qiáng)強(qiáng)化傳熱，，在水的入入口處安裝裝擾流噴嘴嘴，促使水水進(jìn)行湍動動半管夾套（耐壓，表表面?zhèn)鳠嵯迪禂?shù)提高1/3，且且提高了夾夾套的強(qiáng)度度）蜂窩夾套（減小筒體體壁厚，強(qiáng)強(qiáng)化傳熱））螺旋板式夾夾套對于大型攪攪拌釜式反反應(yīng)器而言言，其單位位容積的生生產(chǎn)能力往往往由反應(yīng)應(yīng)器的傳熱熱能力所決決定。126.4攪攪拌容器空心夾套螺旋導(dǎo)流板板夾套噴嘴半管夾套內(nèi)部夾套136.4攪攪拌容器氯乙烯懸浮浮聚合釜間歇分批式式操作———規(guī)模效應(yīng)應(yīng)——反應(yīng)應(yīng)器大型化化（200M3）聚合壓力8個大氣壓壓常規(guī)釜（國國產(chǎn)80M3）釜壁31mm蜂窩夾套（（日本神鋼鋼泛技術(shù)公公司內(nèi)內(nèi)部夾套））雙殼夾套（（住友重機(jī)機(jī)）146.4攪攪拌容器盤管156.4攪攪拌容器螺旋形盤管管夾套無法滿滿足傳熱要要求或或無法法采用夾套套傳熱（釜釜內(nèi)壁襯有有橡膠等隔隔熱材料））時，可利利用盤管傳傳熱豎式蛇管浸沒在物料料中，熱量量損失小，，傳熱效果果好，對稱稱布置的豎豎式蛇管還還能起到擋擋板的作用用內(nèi)冷管數(shù)量量多時，檢檢修麻煩，，尤其是物物料含有較較多固體顆顆?；虮容^較粘稠時，，容易形成成堆積和掛掛料，嚴(yán)重重影響傳熱熱效率然而當(dāng)反應(yīng)應(yīng)物系不易易產(chǎn)生粘附附物時，使使用大量內(nèi)內(nèi)冷管撤去去反應(yīng)熱是是非常有效效的手段。。生產(chǎn)丁苯橡橡膠的乳液液聚合反應(yīng)應(yīng)釜，容積積30M3，32根××13組＝＝416根根內(nèi)冷管，，傳熱面積積114M2166.5攪攪拌器1.流型軸向流、徑徑向流和切切向流軸向流與徑徑向流對混混合起主要要作用，而而切向流應(yīng)應(yīng)加以抑制制。采用擋板可可削弱切向向流，增強(qiáng)強(qiáng)軸向流和和徑向流176.5攪攪拌拌器器2.攪攪拌拌器器的的分分類類按攪攪拌拌器器的的槳槳葉葉結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)分分類類平葉葉、、斜斜（（折折））葉葉、、彎彎葉葉、、螺螺旋旋面面葉葉式式攪攪拌拌器器按攪攪拌拌器器的的用用途途分分類類低粘粘流流體體用用攪攪拌拌器器、、高高粘粘流流體體用用攪攪拌拌器器按流流體體流流動動形形態(tài)態(tài)分分類類軸向向流流攪攪拌拌器器、、徑徑向向流流攪攪拌拌器器以以及及混混合合流流攪攪拌拌器器186.5攪攪拌拌器器攪拌拌器器圖圖譜譜196.5攪攪拌拌器器3.攪攪拌拌器器的的選選用用原原則則攪拌拌操操作作涉涉及及流流體體的的流流動動、、傳傳質(zhì)質(zhì)和和傳傳熱熱，，所所進(jìn)進(jìn)行行的的物物理理和和化化學(xué)學(xué)過過程程對對攪攪拌拌效效果果的的要要求求也也不不同同，，至至今今對對攪攪拌拌器器的的選選用用仍仍帶帶有有很很大大的的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)性性。選型型一一般般從從三三個個方方面面考考慮慮————攪拌拌目目的的、、物物料料粘粘度度和和攪攪拌拌容容器器的的容容積積大大小小。此外外，，還還應(yīng)應(yīng)考考慮慮功功耗耗低低、、操操作作費(fèi)費(fèi)用用省省，，以以及及制制造造、、維維護(hù)護(hù)和和檢檢修修方方便便等等因因素素206.5攪攪拌拌器器4.攪攪拌拌器器的的選選用用舉舉例例如按按介介質(zhì)質(zhì)的的粘粘度度選選型型對于于低低粘粘度度介介質(zhì)質(zhì)，，用用小小直直徑徑高高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速的的攪攪拌拌器器就就能能帶帶動動周周圍圍的的流流體體循循環(huán)環(huán)，，并并至至遠(yuǎn)遠(yuǎn)處處；；可選選用用傳傳統(tǒng)統(tǒng)的的推推進(jìn)進(jìn)式式、、槳槳式式、、渦渦輪輪式式等等攪攪拌拌器器。。而高高粘粘度度介介質(zhì)質(zhì)的的流流體體則則不不然然，，需需直直接接用用攪攪拌拌器器來來推推動動；；可選選用用錨錨式式和和框框式式等等攪攪拌拌器器。。216.5攪攪拌拌器器226.5攪攪拌拌器器低粘粘度度高粘粘度度10410310210110-110-210-3粘度度(Pa··s)日常常生生活活中中各各種種物質(zhì)質(zhì)的的粘粘度度范范圍圍水：：約約1mPa··s低粘粘乳乳液液：：約約數(shù)數(shù)mPa··s重油油：：約約數(shù)數(shù)十十mPa··s潤滑滑油油：：約約0.1Pa··s蜂蜜蜜：：約約1Pa··s涂料料：：約約數(shù)數(shù)Pa··s油墨墨：：約約數(shù)數(shù)十十Pa··s牙膏膏：：約約50Pa··s口香香糖糖：：約約100Pa··s嵌縫縫膠膠：：約約千千Pa··s塑料料熔熔體體：：近近萬萬Pa··s橡膠膠混混合合物物：：近近萬萬Pa··s攪拌拌器器的的粘粘度度適適用用范范圍圍236.5攪攪拌拌器器5.攪攪拌拌功功率率的的計(jì)計(jì)算算攪拌拌功功率率是是指指攪攪拌拌器器以以一一定定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速進(jìn)進(jìn)行行攪攪拌拌時時，，對對液液體體做做功功并并使使之之發(fā)發(fā)生生流流動動所所需需的的功功率率。。計(jì)算算攪攪拌拌功功率率的的目目的的，，一一是是用用于于設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)或或校校核核攪攪拌拌器器和和攪攪拌拌軸軸的的強(qiáng)強(qiáng)度度和和剛剛度度；；二二是是用用于于選選擇擇電電機(jī)機(jī)和和減減速速機(jī)機(jī)等等傳傳動動裝裝置置。。影響響攪攪拌拌功功率率的的因因素素?cái)嚢璋杵髌鞯牡膸讕缀魏纬叱叽绱缗c與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速攪拌拌容容器器的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)攪拌拌介介質(zhì)質(zhì)的的特特性性重力力加加速速度度246.5攪攪拌拌器器6.攪攪拌拌附附件件攪拌拌附附件件主主要要有有擋擋板板、、導(dǎo)導(dǎo)流流筒筒和和穩(wěn)穩(wěn)定定器器設(shè)置置原原因因：：攪拌拌器器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速高高時時易易產(chǎn)產(chǎn)生生漩漩渦渦流流，，影影響響攪攪拌拌效效果果，，劇劇烈烈打打旋旋的的液液體體結(jié)結(jié)合合漩漩渦渦作作用用,對對攪攪拌拌軸軸產(chǎn)產(chǎn)生生沖沖擊擊作作用用，，從從而而影影響響攪攪拌拌器器的的使使用用壽壽命命插入容容器內(nèi)內(nèi)的進(jìn)進(jìn)出料料管、、溫度度計(jì)、、氣體體分布布器等等也具具有擋擋板或或?qū)Я髁魍差愵愃频牡淖饔糜谩?56.5攪攪拌器器擋板擋板作作用：：將回回轉(zhuǎn)的的切向向流改改變?yōu)闉閺较蛳蛄骱秃洼S向向流，，較大大地增增加了了流體體的剪剪切強(qiáng)強(qiáng)度，，從而而改善善攪拌拌效果果。設(shè)置方方法：：一般般在容容器內(nèi)內(nèi)壁面面均勻勻安裝裝4塊塊擋板板，其其寬度度為容容器直直徑的的1/12～1/10。。效果：：消除除漩渦渦，改改善主主體循循環(huán)；；增大大湍動動程度度；降降低攪攪拌載載荷的的波動動，使使功率率消耗耗保持持穩(wěn)定定全擋板板條件件：當(dāng)再再增加加擋板板數(shù)和和擋板板寬度度，功功率消消耗不不再增增加時時，稱稱為全全擋板板條件件。全全擋板板條件件與擋擋板的的數(shù)量量和寬寬度有有關(guān)。。266.5攪攪拌器器276.5攪攪拌器器導(dǎo)流筒筒導(dǎo)流筒筒結(jié)構(gòu)構(gòu)：上上下開開口的的圓筒筒，安安裝于于容器器內(nèi)作用：：既可可提高高容器器內(nèi)流流體的的攪拌拌強(qiáng)度度，加加強(qiáng)攪攪拌器器對流流體的的直接接剪切切作用用，又又造成成一定定的循循環(huán)流流，使使容容器內(nèi)內(nèi)流體體均可可通過過導(dǎo)流流筒內(nèi)內(nèi)強(qiáng)烈烈混合合區(qū)，，提高高混合合效率率；限限定了了循環(huán)環(huán)路徑徑，減減少了了流體體短路路的機(jī)機(jī)會。。設(shè)置：：導(dǎo)流流筒主主要用用于推推進(jìn)式式、螺螺桿式式以及及渦輪輪式攪攪拌器器的導(dǎo)導(dǎo)流286.5攪攪拌器器296.6攪攪拌軸軸功能：：主要要用來來固定定攪拌拌器，，并從從減速速裝置置的輸輸出軸軸取得得動力力，在在帶動動攪拌拌器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的的同時時，將將功率率傳遞遞給攪攪拌器器以克克服其其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時遇遇到的的阻力力偶矩矩而對對流體體作功功要求：：攪拌拌軸軸軸徑d必須須滿足足強(qiáng)度度和臨臨界轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速要要求，，當(dāng)有有特殊殊要求求時，，還應(yīng)應(yīng)滿足足扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)或徑徑向位位移的的要求求，還還應(yīng)有有合理理的結(jié)結(jié)構(gòu)、、較高高的加加工精精度和和配合合公差差組成：：軸頸：：支承承部分分（必必須成成為靜靜定梁梁）；；軸頭：：安裝裝攪拌拌器；；軸身：：桿件件部分分306.6攪攪拌軸軸316.7軸軸封功能：：主要要用來來保證證攪拌拌設(shè)備備內(nèi)處處于一一定的的正壓壓或真真空狀狀態(tài)，，防止止被攪攪物料料逸出出和雜雜質(zhì)的的滲入入軸封類類型：：主要要有填填料密密封和和機(jī)械械密封封特點(diǎn)：：攪拌拌軸與與靜止止釜體體之間間存在在一個個相對對運(yùn)動動的密密封面面，故故這種種密封封裝置置屬于于動密密封填料密密封與與機(jī)械械密封封比較較：機(jī)械密密封的的泄漏漏量僅僅為填填料密密封的的1%；機(jī)械密密封的的摩擦擦功率率損耗耗僅為為填料料密封封的10%～50%；填料密密封結(jié)結(jié)構(gòu)簡簡單，，加工工要求求較低低，成成本低低廉。。326.7軸軸封全封閉閉密封封——磁磁力傳傳動攪攪拌裝裝置結(jié)構(gòu)：：由磁磁力聯(lián)聯(lián)軸器器傳遞遞扭矩矩特點(diǎn)：：與傳傳統(tǒng)的的軸封封相比比，采采用磁磁力攪攪拌裝裝置最最突出出的優(yōu)優(yōu)勢是是可完全全消除除攪拌拌設(shè)備備內(nèi)的的氣體體通過過軸封封向外外泄漏漏。336.8傳傳動裝裝置組成：：包括括電動動機(jī)、、減速速機(jī)、、聯(lián)軸軸器、、攪拌拌軸、、機(jī)架架及凸凸緣法法蘭等等。1-電電動機(jī)機(jī)；2-減減速機(jī)機(jī)；3-單單支點(diǎn)點(diǎn)機(jī)架架；4-(釜外外)帶帶短節(jié)節(jié)聯(lián)軸軸器；；5-軸軸封；；6-傳傳動軸軸；7-安安裝底底蓋；；8-凸緣緣法蘭；；9-(釜釜內(nèi))聯(lián)聯(lián)軸器；；10-攪攪拌軸。。346.8傳傳動裝裝置聯(lián)軸器功能：將將兩個獨(dú)獨(dú)立的軸軸牢固地地連在一一起,以以進(jìn)行傳傳遞旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動和和功率基本要求求：最主主要是應(yīng)應(yīng)確保兩兩根聯(lián)接接軸的同同心，有有時還應(yīng)應(yīng)具有一一定的減減少震動動緩和沖沖擊的能能力功率率。套筒聯(lián)軸軸器凸緣聯(lián)軸軸器356.8傳傳動裝裝置軸承功能：為攪拌軸軸設(shè)置的的支承分類按承載方方向向心軸承承（主要要承載徑徑向荷載載）推力軸承承（主要要承載軸軸向荷載載）向心推力力軸承（（徑向、、軸向荷荷載）按軸承工工作時的的摩擦性性質(zhì)366.8傳傳動裝裝置減速機(jī)功能用于電動動機(jī)和工工作機(jī)之之間獨(dú)立立的閉式式傳動裝裝置，其其主要功功能是降降低轉(zhuǎn)速速，并相相應(yīng)增大大扭矩。。攪拌軸運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)速度度大多在在30～～600rpm范圍圍內(nèi)，小小于電動動機(jī)的額額定轉(zhuǎn)速速，因而而在電動動機(jī)出口口端大多多需設(shè)置置減速機(jī)機(jī)。類型：擺擺線針輪輪行星減減速機(jī)、、齒輪減減速機(jī)和和帶減速速機(jī)；此此外，還還有無級級變速器器，調(diào)頻頻器也可可調(diào)速選用：應(yīng)應(yīng)選用釜釜用（立立式）減減速機(jī)379、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黃葉樹樹，燈下白頭頭人。。13:51:2513:51:2513:5112/29/20221:51:25PM11、以我獨(dú)沈沈久，愧君君相見頻。。。12月-2213:51:2513:51Dec-2229-Dec-2212、故人江江海別，，幾度隔隔山川。。。13:51:2513:51:2513:51Thursday,December29,202213、乍見翻疑疑夢，相悲悲各問年。。。12月-2212月-2213:51:2513:51:25December29,202214、他他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生生白白發(fā)發(fā)，，舊舊國國見見青青山山。。。。29十十二二月月20221:51:25下下午午13:51:2512月月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月221:51下下午12月-2213:51December29,202216、行動出成成果，工作作出財(cái)富。。。2022/12/2913:51:2613:51:2629December202217、做做前前，，能能夠夠環(huán)環(huán)視視四四周周；；做做時時，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿著著以以腳腳為為起起點(diǎn)點(diǎn)的的射射線線向向前前。。。。1:51:26下下午午1:51下下午午13:51:2612月月-229、沒有有失敗敗，只只有暫暫時停停止成成功?。?。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多事情情努力了未未必有結(jié)果果，但是不不努力卻什什么改變也也沒有。。。13:51:2613:51:2613:5112/29/20221:51:26PM11、成功功就是是日復(fù)復(fù)一日日那一一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小小努力力的積積累。。。12月月-2213:51:2613:51Dec-2229-Dec-2212、世世間間成成事事，，不不求求其其絕絕對對圓圓滿滿，，留留一一份份不不足足，，可可得得無無限限完完美美。。。。13:51:2613:51:2613:51Thursday,December29,202213、不知知香積積寺，，數(shù)里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2213:51:2613:51:26December29,202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的的人能把世界界放在手中像像泥塊一樣任任意揉捏。29十二月月20221:51:26下午13:51:2612月-2215、楚塞三三湘接，，荊門九九派通。。。。十二月221:51下午午12月-2213:51December29,202216、少年十五五二十時，，步行奪得得胡馬騎。。。2022/12/2913