 |
|
|
淺談（tán）化工設備中攪拌器的設計問題
論文導讀：將攪拌裝（zhuāng）置安裝在立式設備筒體的中心線上。能（néng）防止液體（tǐ）在攪（jiǎo）拌器附近產生“圓柱狀回轉區”。根據（jù）SH/T3150-2007《石油化工攪拌器工程技（jì）術規定》中要求攪拌器應按照使用壽命至少為20年。
關鍵（jiàn）詞：攪拌器，設備，化工
一、攪拌器（qì）裝置的分類、構成和功（gōng）能
（一）分類
1．立式容器（qì）中心攪拌。將攪拌裝置安裝在（zài）立式設備筒體的中心線上，驅動方式一般為皮（pí）帶傳動和齒輪傳動，用普通電機直（zhí）接聯接或與減（jiǎn）速機直接聯接。
2．偏心（xīn）式攪拌。攪拌裝置在立式容（róng）器上偏心安裝，能防（fáng）止液體在攪拌器附近產生“圓柱狀回轉區”，可以產生（shēng）與加擋板時相近似的攪拌效果。
3．傾斜式攪拌。為了防止渦（wō）流的產生，對（duì）簡單的圓筒形或方形敞開（kāi）的立式容器，可將攪拌裝置（zhì）用夾板安裝在（zài）設（shè）備筒體的上邊緣，攪拌軸直接插到筒體內。發表論文，設備。
4．臥式容器攪拌。攪（jiǎo）拌裝置安裝（zhuāng）在臥式容器上，可以降低安裝高度，提高攪拌設備的抗震性，改（gǎi）進懸浮液的狀（zhuàng）態等。
5．臥（wò）式雙軸攪拌。這種攪拌裝置主要應用在高黏液體。采用（yòng）臥式雙軸攪拌設備的目的是要獲得自清潔效（xiào）果（guǒ）。
6．底攪拌。攪拌裝置在設備（bèi）底部，稱為底攪拌設備（bèi）。
7．組（zǔ）合式攪拌。有時為了提高混（hún）合效率，需要將兩種或兩種以上（shàng）形式不（bú）同、轉速不同的攪拌裝置組（zǔ）合起來使用（yòng），稱為組合式攪拌（bàn）設備。
8．旁入式攪拌。旁入式攪拌裝置是將攪拌裝（zhuāng）置安裝在設備筒體的側壁上。對於旁入式攪拌（bàn）利用推進式攪拌器（qì），在消耗同等功率情況下，能得到最高的攪拌效果。
（二）構成
攪拌（bàn）器裝置一般是由傳動裝置（zhì）、聯軸器、機架、攪拌軸、軸封、攪（jiǎo）拌器等部分構成（chéng）的（de）。如圖1：
（三）功能及其影響因素
攪拌器的功能簡單的說（shuō）就是提供攪拌過程所需要的能量和適宜的流動狀以達到（dào）攪拌過程的（de）目的。發表論文，設備。這一作用由運動著的葉輪所（suǒ）產生，因此，葉輪的外形、尺寸、數量還有轉速對攪拌器的功能形成了（le）直接的影響。同時攪拌器的功能發揮還與攪拌介質的物性（xìng）和工作環境有關。另外，攪拌（bàn）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，以及攪拌器在罐內（nèi）的安裝位置（zhì），種種（zhǒng）因素都能對攪拌器的功能形成（chéng）不同程度的影響。
攪拌（bàn）功率是攪（jiǎo）拌過程進行時需要的動力（lì），包含（hán）攪拌器功率和（hé）攪拌作業功率，內涵不同（tóng）卻又有聯係的。能夠使攪拌器連續運（yùn）轉（zhuǎn）所需要的（de）功率就是攪拌器功率。而把（bǎ）攪拌器使攪拌罐（guàn）中的液（yè）體以最佳方式完成攪拌過程所需要的功率就是（shì）攪拌作業功（gōng）率。最理想的狀況是攪拌器的功（gōng）率等於攪拌作業功率。
二、攪拌器在化工設備中的設計
（一（yī））設（shè）計工序
攪拌器的設計造型（xíng）要與攪拌作（zuò）業目的緊密結合。各種不同的攪（jiǎo）拌過程需要由不同的攪拌器運（yùn）行來實現，在設計造型時首先要根據對攪（jiǎo）拌作業的目的和要求，確定（dìng）攪拌器型式、電動機功率、攪拌速度，然後選擇減速機、機架（jià）、攪拌軸、軸封等各部件。一般而言，化工設（shè）備中的攪拌器的設計工序（xù）為：設（shè）定和確認攪拌的條件→選（xuǎn）定攪拌葉輪型式及內構件→確定葉（yè）輪尺寸及轉速→計算攪拌功（gōng）率（lǜ）→攪拌裝（zhuāng）置（zhì）機械設計。具體設計工序如（rú）下：
1.按照工藝條件、攪（jiǎo）拌要（yào）求和目的，選擇攪（jiǎo）拌器樣式，並充分掌握攪拌器（qì）的動（dòng）力特性和（hé）攪拌器在攪拌（bàn）過程中所產生的流動狀態，以及各種與攪拌目的的影響因（yīn）素（sù）和關係。
2.按照（zhào）所確定的（de）攪拌器型式及攪（jiǎo）拌器在攪拌過程中所產生（shēng）的流動狀（zhuàng）態，工藝對（duì）攪拌混合時間、分散（sàn）度、沉降速（sù）度的（de）控製要求，通過（guò）實驗手（shǒu）段和計算機模擬設計，確定電動機功率、攪拌速度、攪拌器（qì）直徑。
3.按照電動（dòng）機功率、攪拌（bàn）速度及工藝條件，從減速機選型（xíng）表中選擇確定減速機型號。如果按（àn）照實際工作扭矩來選擇減速（sù）機，則實際工作扭矩必須小於減速機許用扭矩（jǔ）。
4.按（àn）照減速機的輸出軸頭d和（hé）攪拌軸係支承方（fāng）式選（xuǎn）擇與d相同型號規格的機架、聯軸器（qì）。
5.按照機架攪拌軸頭尺寸、安裝容納空間及工作壓力、工作溫度選擇軸封型式。
6.按照（zhào）安裝形（xíng）式和結構要求，設計選擇攪拌（bàn）軸結構型式，並校檢其強度、剛度；如按剛性軸設計，在（zài）滿（mǎn）足強度條件下n/nk≤0.7；如按柔性軸設計，在滿足強度條件下n/nk>=1.3
7.按照機架的（de）公稱心寸、攪拌器軸的擱軸型式及壓力的等級（jí）、選擇安裝底蓋、凸緣底座（zuò）或（huò）凸緣法蘭。
根據SH/T3150-2007《石（shí）油化工攪拌器工程技術規定》中要求攪拌器應按照使用壽命至少為20年，預期不間（jiān）斷連續操（cāo）作2年以（yǐ）上進行設計和製造。發表論文，設備。
（二）攪拌器灌結構（gòu）的設計
1.罐（guàn）體的長徑比。發表論文（wén），設備。發表論文，設（shè）備。罐體長徑比對攪拌功率的影響（xiǎng），需要較大攪拌功率（lǜ）的，長徑（jìng）比可以選得小些；罐體長徑比（bǐ）對（duì）傳熱的影響，積（jī）一定時，長徑比越大，表麵積越大，越（yuè）利於傳熱；並且此時傳熱麵距罐體中心近，物料的溫（wēn）度梯度就越大，有利於傳熱效果。因（yīn）此，單純從夾套（tào）傳熱角度考（kǎo）慮，一般希望長徑比大一些。物料特性對罐體（tǐ）長徑比的（de）要求，需要足夠液料（liào）高度的（de），希望長徑比大些。
2．攪拌罐（guàn）裝料量。已知長徑比H/Di、
稱容（róng）積Vg：操作時盛裝物料的容積
1）裝料係數η
Vg＝V
|
|
