攪拌器的型式

攪拌器的型式第1頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一攪拌器的分類按流體流動(dòng)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(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第3頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、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(fèi)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(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第5頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)式攪拌器常用參數(shù)（表8-6）第6頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一推進(jìn)式攪拌器的特點(diǎn)軸向流攪拌器常用于低粘流體的攪拌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便循環(huán)量大，攪拌功率小第7頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一渦輪式攪拌器（透平式葉輪）第8頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、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(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一錨式攪拌器渦輪式攪拌器常用參數(shù)（表8-6）第10頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一框式攪拌器第11頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一錨式和框式攪拌器特點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一螺桿式攪拌器螺帶式攪拌器第13頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、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(guò)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第14頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第15頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一攪拌器的選用第16頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一生物反應(yīng)物料的特性生物反應(yīng)都是在多相體系中進(jìn)行大多數(shù)生物顆粒對(duì)剪切力非常敏感大多數(shù)微生物發(fā)酵需要氧氣第17頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一攪拌功率的計(jì)算影響攪拌功率的主要參數(shù)攪拌器的運(yùn)動(dòng)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(jì)算電機(jī)和減速機(jī)的選型第18頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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)式第19頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第20頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一攪拌軸設(shè)計(jì)攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算攪拌軸的直徑第21頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一攪拌軸材料選擇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)良的切削加工性能第22頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

軸頸設(shè)計(jì)

軸身設(shè)計(jì)軸頭設(shè)計(jì)第23頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第24頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第25頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第26頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一攪拌軸直徑計(jì)算影響攪拌軸直徑的四個(gè)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第27頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一攪拌軸的力學(xué)模型第28頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一按扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算攪拌軸的直徑剛度條件軸徑第29頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一按臨界轉(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(shí)，應(yīng)進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速的驗(yàn)算。第30頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一按強(qiáng)度計(jì)算攪拌軸的直徑強(qiáng)度條件軸徑第31頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一按軸封處允許徑向位移驗(yàn)算軸徑限制條件第32頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）軸徑應(yīng)同時(shí)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(shí)，還應(yīng)考慮軸上鍵槽及開(kāi)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。

攪拌軸直徑的確定第33頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一減小軸端撓度、提高攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速的措施縮短懸臂段的長(zhǎng)度增大軸徑設(shè)置底軸承或中間軸承設(shè)置穩(wěn)定器第34頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第35頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第36頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第37頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第38頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一密封裝置作用維持設(shè)備內(nèi)的壓力，防止介質(zhì)泄漏?；疽竺芊饪煽浚褂脡勖L(zhǎng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便。類型填料密封機(jī)械密封（軸封裝置）第39頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一填料第41頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（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(duì)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(zhǎng)填料的使用壽命。通常填料需要加潤(rùn)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(rùn)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。填料及其選用第42頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一表（8-13）第43頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一填料箱填料箱寬度：填料箱高度：由填料的尺寸和圈數(shù)確定表（8-13）標(biāo)準(zhǔn)填料箱第44頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一填料壓蓋高度：第45頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一機(jī)械密封（端面密封）動(dòng)、靜界面密封點(diǎn)徑向密封端面比壓第46頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一動(dòng)環(huán)和靜環(huán)彈簧壓緊裝置密封圈第47頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一機(jī)械密封的分類

表（8-14）第48頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一外裝式和裝內(nèi)式機(jī)械密封第49頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一雙端面機(jī)械密封雙端面機(jī)械密封第50頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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第51頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（1）耐磨性和導(dǎo)熱性—?jiǎng)迎h(huán)和靜環(huán)做相對(duì)摩擦滑動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱和磨損現(xiàn)象，要求動(dòng)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(shí)傳導(dǎo)出去。

（2）硬度—由于動(dòng)環(huán)形狀復(fù)雜，容易變形，所以要求動(dòng)環(huán)的硬度比靜環(huán)大。（表8-15）

（3）耐腐蝕性動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的材料要求第52頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一全封閉密封介質(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(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一優(yōu)點(diǎn)1、功耗小、效率高。2、電機(jī)過(guò)載保護(hù)。3、可承受較高壓力。缺點(diǎn)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(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一傳動(dòng)裝置第55頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第56頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一適用于單跨軸適用于懸臂軸第57頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、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(jì)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(jì)算、封頭壁厚的計(jì)算、攪拌軸直徑的確定等。

4、主要零部件的選用攪拌器、傳動(dòng)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(jì)計(jì)算書(shū)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、技術(shù)要求等。攪拌反應(yīng)器的機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容第58頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第59頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第60頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第61頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第62頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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(zhǎng)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。