攪拌槳作用與型式

攪拌器的型式現(xiàn)在是1頁\一共有62頁\編輯于星期四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現(xiàn)在是2頁\一共有62頁\編輯于星期四現(xiàn)在是3頁\一共有62頁\編輯于星期四1、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。槳式攪拌器常用參數(shù)（表8-5）槳式攪拌器現(xiàn)在是4頁\一共有62頁\編輯于星期四現(xiàn)在是5頁\一共有62頁\編輯于星期四推進(jìn)式攪拌器常用參數(shù)（表8-6）推進(jìn)式攪拌器現(xiàn)在是6頁\一共有62頁\編輯于星期四推進(jìn)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，攪拌功率小現(xiàn)在是7頁\一共有62頁\編輯于星期四（透平式葉輪）渦輪式攪拌器現(xiàn)在是8頁\一共有62頁\編輯于星期四1、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）現(xiàn)在是9頁\一共有62頁\編輯于星期四渦輪式攪拌器常用參數(shù)（表8-6）錨式攪拌器現(xiàn)在是10頁\一共有62頁\編輯于星期四框式攪拌器現(xiàn)在是11頁\一共有62頁\編輯于星期四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。現(xiàn)在是12頁\一共有62頁\編輯于星期四螺帶式攪拌器螺桿式攪拌器現(xiàn)在是13頁\一共有62頁\編輯于星期四1、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現(xiàn)在是14頁\一共有62頁\編輯于星期四現(xiàn)在是15頁\一共有62頁\編輯于星期四攪拌器的選用現(xiàn)在是16頁\一共有62頁\編輯于星期四生物反應(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)酵需要氧氣生物反應(yīng)物料的特性現(xiàn)在是17頁\一共有62頁\編輯于星期四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(qiáng)度和剛度計算電機(jī)和減速機(jī)的選型現(xiàn)在是18頁\一共有62頁\編輯于星期四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)式現(xiàn)在是19頁\一共有62頁\編輯于星期四現(xiàn)在是20頁\一共有62頁\編輯于星期四攪拌軸設(shè)計攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算攪拌軸的直徑現(xiàn)在是21頁\一共有62頁\編輯于星期四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)良的切削加工性能攪拌軸材料選擇現(xiàn)在是22頁\一共有62頁\編輯于星期四

軸頸設(shè)計

軸身設(shè)計軸頭設(shè)計攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)在是23頁\一共有62頁\編輯于星期四現(xiàn)在是24頁\一共有62頁\編輯于星期四現(xiàn)在是25頁\一共有62頁\編輯于星期四現(xiàn)在是26頁\一共有62頁\編輯于星期四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(qiáng)度4、軸封處允許的徑向位移攪拌軸直徑計算現(xiàn)在是27頁\一共有62頁\編輯于星期四攪拌軸的力學(xué)模型現(xiàn)在是28頁\一共有62頁\編輯于星期四按扭轉(zhuǎn)變形計算攪拌軸的直徑剛度條件軸徑現(xiàn)在是29頁\一共有62頁\編輯于星期四按臨界轉(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，應(yīng)進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速的驗算?，F(xiàn)在是30頁\一共有62頁\編輯于星期四按強(qiáng)度計算攪拌軸的直徑強(qiáng)度條件軸徑現(xiàn)在是31頁\一共有62頁\編輯于星期四按軸封處允許徑向位移驗算軸徑限制條件現(xiàn)在是32頁\一共有62頁\編輯于星期四（1）軸徑應(yīng)同時滿足強(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，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。

攪拌軸直徑的確定現(xiàn)在是33頁\一共有62頁\編輯于星期四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)定器減小軸端撓度、提高攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速的措施現(xiàn)在是34頁\一共有62頁\編輯于星期四現(xiàn)在是35頁\一共有62頁\編輯于星期四現(xiàn)在是36頁\一共有62頁\編輯于星期四現(xiàn)在是37頁\一共有62頁\編輯于星期四現(xiàn)在是38頁\一共有62頁\編輯于星期四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）現(xiàn)在是39頁\一共有62頁\編輯于星期四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現(xiàn)在是40頁\一共有62頁\編輯于星期四填料現(xiàn)在是41頁\一共有62頁\編輯于星期四

（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。填料及其選用現(xiàn)在是42頁\一共有62頁\編輯于星期四表（8-13）現(xiàn)在是43頁\一共有62頁\編輯于星期四填料箱填料箱寬度：填料箱高度：由填料的尺寸和圈數(shù)確定表（8-13）標(biāo)準(zhǔn)填料箱現(xiàn)在是44頁\一共有62頁\編輯于星期四填料壓蓋高度：現(xiàn)在是45頁\一共有62頁\編輯于星期四機(jī)械密封（端面密封）動、靜界面密封點徑向密封端面比壓現(xiàn)在是46頁\一共有62頁\編輯于星期四動環(huán)和靜環(huán)彈簧壓緊裝置密封圈現(xiàn)在是47頁\一共有62頁\編輯于星期四機(jī)械密封的分類

表（8-14）現(xiàn)在是48頁\一共有62頁\編輯于星期四外裝式和裝內(nèi)式機(jī)械密封現(xiàn)在是49頁\一共有62頁\編輯于星期四雙端面機(jī)械密封雙端面機(jī)械密封現(xiàn)在是50頁\一共有62頁\編輯于星期四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現(xiàn)在是51頁\一共有62頁\編輯于星期四

（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)的材料要求現(xiàn)在是52頁\一共有62頁\編輯于星期四全封閉密封介質(zhì)易燃、易爆貴重物料高純度物料高真空操作劇毒物料現(xiàn)在是53頁\一共有62頁\編輯于星期四優(yōu)點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1、內(nèi)軸承壽命短。2、渦流、磁滯等損耗。3、使用溫度的限制?，F(xiàn)在是54頁\一共有62頁\編輯于星期四傳動裝置現(xiàn)在是55頁\一共有62頁\編輯于星期四現(xiàn)在是56頁\一共有62頁\編輯于星期四適用于單跨軸適用于懸臂軸現(xiàn)在是57頁\一共有62頁\編輯于星期四1、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(shè)計計算書、設(shè)計說明書、技術(shù)要求等。攪拌反應(yīng)器的機(jī)械設(shè)計內(nèi)容現(xiàn)在是58頁\一共有62頁\編輯于星期四現(xiàn)在是59頁\一共有62頁\編輯于星期四作業(yè)11.以機(jī)械攪拌反應(yīng)器為例，說明攪拌反應(yīng)器由哪幾部分組成，包括哪些構(gòu)件。2.攪拌器的功能是什么？中心頂插式攪拌器可形成哪幾種流型？如何控制切向流？3.分析槳式、推進(jìn)式、渦輪式、錨式攪拌器的結(jié)構(gòu)特點和適用場合。4.攪拌器可通過哪幾種方式與攪拌軸連接？5.攪拌軸主要承受什么載荷？如何確定攪拌軸直徑？6.機(jī)械密封有哪幾個密封點？分別采用什么密封方式？7.平衡型和非平衡型密封結(jié)構(gòu)有何不同？畫簡圖說明。現(xiàn)在是60頁\一共有62頁\編輯于星期四某一帶夾套的立式攪拌反應(yīng)器，設(shè)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。