平浆式搅拌器
各类搅拌器的特点介绍及适用场合

各类搅拌器的特点介绍及适用场合搅拌器定义:使液体气体介质强迫对流并均匀混合的器件搅拌器的类型尺寸及转速,对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响一般说来,涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利,而旋桨式搅拌器对总体流动有利对于同一类型的搅拌器来说,在功率消耗相同的条件下,大直径低转速的搅拌器,功率主要消耗于总体流动,有利于宏观混合小直径高转速的搅拌器,功率主要消耗于湍流脉动,有利于微观混合搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题,至今只能通过逐级经验放大,根据取得的放大判据,外推至工业规模搅拌器可分为:一两叶桨式搅拌器二三叶桨式搅拌器三螺旋式搅拌器四框式搅拌器五开启涡轮式搅拌器六圆盘涡轮式搅拌器七螺杆螺带搅拌器八特殊用途搅拌器九搪瓷搅拌器十防腐搅拌器1. 两叶桨式搅拌器的特点:两叶桨式搅拌器又分为:1)平叶桨式搅拌器2)对开平叶桨式搅拌器3)斜叶桨式搅拌器4)对开斜叶浆式搅拌器5)变截面折叶桨式搅拌器6)变截面双折叶桨式搅拌器7)变截面复合折叶桨式搅拌器此类搅拌器特点为:一般在层流状态下工作,适用于低粘度匀质调和均相溶解结晶或高娘度的大直径多层低速搅拌2.三叶桨式搅拌器三叶桨式搅拌器又分为:1)三直叶桨式搅拌器2)三斜叶桨式搅拌器3)三叶后弯式搅拌器4)三叶布尔玛金式搅拌器5)三叶后掠式搅拌器6)三叶螺旋式此类搅拌器特点为:轴流型有一定的轴向循环能力,低速时径向分流和径向分流高速时有一定的分散能力适用于溶解混合分散传热操作3.螺旋式搅拌器此类搅拌器可以分为:1)变截面螺旋式搅拌器2)三叶推进式搅拌器3)三后叶螺旋式搅拌器4)四后叶螺旋式搅拌器5)四叶螺旋式搅拌器6)锯齿螺旋式搅拌器此类搅拌器特点是:此类搅拌器是一种应用范围广泛的轴流型高性能搅拌器,其排除性能好,剪切力低低速时呈对流循环状态,高速时呈湍流分散状态,较大的叶倾角和叶片扭曲度能使搅拌器在过渡流甚至湍流时也能达到较高的流动场,其排液能力比传统的推进式搅拌器提高30%适用于低粘度的混合溶解固体悬浮传热反应传质取结晶操作4.框式搅拌器框式搅拌器分为:框式搅拌器锥底框式搅拌器平底框式搅拌器栅门式搅拌器此类搅拌器特点为:低速经流行,各种形式的框式搅拌器能适应各种几何形状的容器,搅拌时以水平环向为主,一般在层流状态下工作适用于低粘度液位任意变动或中高粘度的混合传热溶解非均匀的传质反应的操作5.开启涡轮式搅拌器开启涡轮式搅拌器分为:1)四片平直叶开启涡轮式搅拌器2)六片平直叶开启涡轮式搅拌器3)四片锥叶开启涡轮式搅拌器4)四片斜叶开启涡轮式搅拌器5)六片斜叶开启涡轮式搅拌器6)四片弯叶开启涡轮式搅拌器7)六片弯叶开启涡轮式搅拌器8)六叶布尔玛金式搅拌器此类搅拌器特点为:轴流型有较好的的对流循环能力和湍流扩散能力,非常适合混合微黏结晶分散反应溶解悬浮传热操作6.圆盘涡轮式搅拌器此搅拌器分为:1)六片平直叶圆盘涡轮式搅拌器2)六片带孔平直叶圆盘涡轮式搅拌器3)六片斜叶圆盘涡轮式搅拌器4)六片后角斜叶圆盘涡轮式搅拌器5)六片弯叶圆盘涡轮式搅拌器6)六片箭叶圆盘涡轮式搅拌器7)六片弧叶圆盘涡轮式搅拌器8)六片直叶单向圆盘涡轮式搅拌器9)六片弯叶单向圆盘涡轮式搅拌器此类搅拌器特点为:径流型,桨叶面呈凹弧形,有非常强的径向排量和分散力,能使气-液进行充分的乳化传质,其分散能力和传质能力比六片平直叶圆盘涡轮式搅拌器提高15%和20%,特别适合用于类似发酵工艺的溶氧操作,也可用于气体吸收混合分散传质操作7.螺杆螺带搅拌器此类搅拌器分为:1)单螺带式搅拌器 2)双螺带式搅拌器3)锥形双螺带搅拌器4)锥形双螺带搅拌器5)椭圆底双螺带搅拌器6)螺杆式搅拌器此类搅拌器特点为:螺带式搅拌器为轴流型,一般物料沿容器壁面螺旋上升,再向中心凹**汇合,形式上下对流循环同时具有较强的防附着效果适用于高粘度或粉状物料的混合,传热反应溶解操作螺带的形式和条数应根据容器的几何形状和液层高度来确定一般单螺带式双螺带式搅拌器适用于平底或椭圆底容器,锥形单螺带式锥形双螺带式搅拌器用于90度锥底容器,椭圆底双螺带式搅拌器用于底部需防止附着的椭圆底容器一般情况下,直径大液层高用双螺带式,小直径宜用单螺带式8.特殊用途搅拌器此类搅拌器分为:1)分散器2)曝气器3)除沫器4)除沫桨5)钯式刮板搅拌器分散器特点为:径流型,锯齿形的小叶片,有非常大的大剪切力 9.搪瓷搅拌器1)锚框式搪瓷搅拌器2)叶轮式搪瓷搅拌器3)桨式搪瓷搅拌器4)轴流型搪瓷搅拌器此类搅拌器特点是搪玻璃翼型轴流搅拌桨,它由搪玻璃专用钢板做母材,根据混合理论和流体力学中有关理论为指导,采用合理的结构参数和结构型式,桨叶由高性能的水翼型剖面构成,外部喷涂搪瓷釉料,经高温烧成具有极强的抗腐蚀能力又有高效节能的搅拌功能它同国家搪玻璃行业标准框锚叶桨四种产品相比:1.混合更加均匀,时间缩短20%以上;2能耗降低30%以上;3产品收率根据工艺对搅拌敏感程度有不同的提高翼型轴流搅拌桨最适用于下列工艺操作过程: 1 液-液快速混合; 2 液-固悬浮; 3 互不溶液-液的分散(例如:悬浮聚合萃取); 4 强化反应釜内液体物料的流动;翼型轴流搅拌桨在工业生产中应用示例: 1某公司的聚苯乙烯聚合釜(悬浮聚合)原使用五层二叶平板浆,产品合格率不理想改用本公司的翼型轴流桨(三层)后,成品颗粒的粒径分布比较均匀,产品合格率提高14%,同时搅拌能耗节约30%左右 2某医药公司的氯化/醚化釜: 原使用45度斜叶搅拌桨,釜内固体物料不能良好悬浮,产生效果不理想采用本公司的翼型轴流搅拌桨后,搅拌效果大为改善,产品效率提高12%,同时节约能耗12% 3某燃料公司硝化釜:原采用锚式和桨式组合桨,硝化时间场,能耗高,采用本公司的翼型轴流搅拌桨后,硝化时间缩短40%,能耗节省23% 4某公司聚环氧乙烷聚合反应釜:用翼型轴流搅拌桨代替该釜原本使用的船用螺旋搅拌桨,使产物的转化率从80%提高92%,并解决反应釜内的颗粒沉积问题 5赤霉素发酵罐(50立方米)发酵工艺过程是液-固-气三相混合过程用二层翼型轴流搅拌桨和一层弯叶涡轮桨的组合取代传统的三层弯叶涡轮桨,发酵指数提高10.4%,同时节能5%左右 6柠檬酸发酵罐(100立方米)同样是用二层翼型轴流搅拌桨和一层弯叶涡轮桨的组合取代三层弯叶涡轮桨,使产酸率提高8%-10%,同时节省搅拌能耗 10.防腐搅拌器:根据工艺要求,有PPPE喷涂聚氨酯碳钢衬胶碳钢衬塑碳钢贴陶瓷片碳钢衬四氟碳钢缠玻璃钢。
搅拌装置的选择
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防 爆 异 步 电 动 机
安全用电
化工厂触电事故的发生,主要原因有三 化工厂触电事故的发生,主要原因有三:一是电气安全的组织措施不健全;二是电气 安全防护设施不完善;三是电气安全教育不落实。因此,为了防止触电事故的发生 ,就必须做好这三方面的工作,不可偏废。 (1)电气检查 ,如电气线路和设备的绝缘 ,保护装置是否符合要求 ,电气灭火器 材是否齐全、有效等 (2)完善电器安全防护设施,电气安全防护设施包括电气设备的安全屏蔽、安全防 护,以及设计和安装时对电气的选型等等,都应符合电气安全技术的要求。因此, 如在电气安全专业检查中发现存在不安全因素时,应及时整改,消除隐患 (3)落实职工的用电安全教育 ,如对电的基本知识 ,车间常用电气的安全操作、以及 触电事故的严重性等。 电气安全:包括电气设备的安全屏蔽、安全防护,以及设计和安装时对电气的选型等 等,都应符合电气安全技术的要求。因此,如在电气安全专业检查中发现存在不安 全因素时,应及时整改,消除隐患 危害:电流能服务于人类,但有时也能对人体造成伤害。电流对人体的伤害分为电伤 和电击两种。电伤指由于电流的热效应、化学效应或机械效应等造成人体外部的伤 害,例如电弧烧伤等;电击则是指电流通过人体内部,损坏人的心脏、神经系统、 肺部的正常工作机能,造成综合性伤害。当人体接触带电导体、漏电设备的外壳以 及电容器放电和雷击等,都可能导致电击。有时电伤和电击会同时发生,这种情况 在高压触电事故和雷击事故中比较常见。
2
3 4
5
6 7 8
图 6.9
传动装置
1— 电 动 机 ; 2— 减 速 机 ; 3— 联 轴 器 ; 4— 机 架 5— 轴 封 装 置 ; 6— 底 座 ; 7— 封 头 ; 8— 搅 拌 轴
搅拌电机
三种搅拌器介绍

则不甚合适。
3
4
5
1. 桨Байду номын сангаас搅拌器
叶片数是2、3或4 片,叶片形式可
分为平直叶式和折叶式两种。液—液系
中用于防止分离、使罐的温度均一, 固—液系中多用于防止固体沉降。主要
用于流体的循环,由于在同样排量下,
1
2
2涡轮式搅拌器
涡轮式搅拌器产生一股高速液流从径向射出,夹带周 围的流体形成流动。转速较高,适用于低黏度或中等黏度 (μ<50Pa·s)的液体搅拌。 造成的总体流动回路较为曲折,出口的绝对速度很大, 桨叶外缘附近造成激烈的旋涡运动和很大的剪切力,可将
液体微团分散得更细。因此,涡轮搅拌器对于要求小尺度
1.锚式框式搅拌器 这种搅拌器的旋转半径与容器内 径基本相等,间隙很小,转速很低。 这种搅拌器只是在桨叶外缘与容器内 壁之间产生较强的剪切作用,且搅动 范围很大,因此,对高黏度液体的搅 拌比较适宜。在某些生产过程中,这 种搅拌器还可用来防止器壁沉积现象。 锚式和框式搅拌器基本上不产生轴向 流动,故难以保证釜内轴向的混合均 匀。
折叶式比平直叶式的功耗少,操作费用 低,故轴流桨叶使用较多。也用于高粘
流体搅拌,促进流体的上下交换,代替
价格高的螺带式叶轮,能获得良好的效 果。
6
桨式、推进式、涡轮式和锚式搅拌器在 搅拌反应设备中应用最为广泛,据统计约占 搅拌器总数的75~80%。
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反应釜搅拌器的分类与选型和特点
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反应釜搅拌器的分类与选型和特点一、反应釜搅拌器的分类根据搅拌器的形式和结构,反应釜搅拌器可以分为以下几种类型:1.锚式搅拌器:锚式搅拌器是最常见的一种反应釜搅拌器。
它的结构形式类似于锚,可以将被搅拌的物料从容器底部向上推动,实现物料的搅拌和混合。
锚式搅拌器适用于粘稠度较高的物料。
2.桨叶式搅拌器:桨叶式搅拌器由几个平直的搅拌桨组成,通过转动将物料进行搅拌和混合。
它适用于较小粘稠度的物料,混合效果好且能耗较低。
3.湍流搅拌器:湍流搅拌器通过高速旋转的叶片产生湍流效应,能将搅拌物料在极短的时间内充分混合均匀,适用于粘稠度较低的物料。
4.锥形搅拌器:锥形搅拌器由锥形结构的叶片组成,通过旋转实现物料的混合和搅拌。
它适用于高粘稠度的物料,混合效果好且能耗较低。
5.高剪切搅拌器:高剪切搅拌器通过高速旋转的刀片或齿轮将物料切割、撞击和搅拌,适用于高粘稠度和粉状物料。
根据搅拌器的驱动方式,反应釜搅拌器可以分为以下几种类型:1.机械驱动搅拌器:机械驱动搅拌器通过电动机驱动搅拌轴进行物料搅拌。
它结构简单、搅拌效果好且稳定,但需要电源供给。
2.气动驱动搅拌器:气动驱动搅拌器通过气动马达驱动搅拌轴进行物料搅拌。
它适用于易燃易爆场所和无电源供给的环境,但需要气源供给。
3.磁力驱动搅拌器:磁力驱动搅拌器通过磁力偶合将驱动力传递给搅拌器,不需要机械传动装置。
它适用于需要避免机械密封和减少泄漏的场所,但成本较高。
二、反应釜搅拌器的选型在选择合适的反应釜搅拌器时,需要考虑以下几个因素:1.物料性质:根据物料的粘稠度、流动性、颗粒大小等特性选择合适的搅拌器类型。
例如,粘稠度较高的物料适合使用锚式搅拌器或锥形搅拌器,流动性较好的物料适合使用桨叶式搅拌器或湍流搅拌器。
2.反应要求:根据反应过程中的混合要求选择合适的搅拌器类型。
例如,对混合均匀度要求较高的反应需要选择湍流搅拌器或锥形搅拌器,对混合时间要求较短的反应需要选择高剪切搅拌器。
使用桨式搅拌机的小知识
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使用桨式搅拌机的小知识
桨式搅拌机结构简单,叶片用扁钢制成,焊接或用螺栓固定在轮毂上,叶片数是2、3或4片,叶片形式可分为平直叶和折叶氏两种,即根据叶片的形状特点不同可分为平桨式搅拌器和斜桨式搅拌器。
可在要求的混合时间内达到一定的搅拌强度,满足混合速度快、均匀、充分等要求,且水头损失小,并可适应水量的变化以适用于各种水量的水厂。
1、搅拌机应设置在平坦的位置,用方木垫起前后轮轴,使轮胎搁高架空,以免在开动时发生走动
2、搅拌机应实施二级漏电保护,上班前电源接通后,必须仔细检查,经空车试转认为合格,方可使用。
试运转时应检验拌筒转速是否合适,一般情况下,空车速度比重车(装料后)稍快2至3转,如相差较多,应调整动轮与传动轮的比例。
3、拌筒的旋转方向应符合箭头指示方向,如不符实,应更正电机接线。
4、检查传动离合器和制动器是否灵活可靠,钢丝绳有无损坏,轨道滑轮是否良好,周围有无障碍及各部位的润滑情况等。
5、开机后,经常注意搅拌机各部件的运转是否正常。
停机时,经常检查搅拌机叶片是否打弯,螺丝有否打落或松动。
6、当混凝土搅拌完毕或预计停歇1h以上,除将余料出净外,应用石子和清水倒入抖筒内,开机转动,把粘在料筒上的砂浆冲洗干净后全部卸出。
料筒内不得有积水,以免料筒和叶片生锈。
同时还应清理搅拌筒外积灰,使机械保持清洁完好。
7、下班后及停机不用时,应拉闸断电,并锁好开关箱,以确保安全。
搅拌器知识汇总
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搅拌器知识汇总搅拌器对于我们来说可能有点陌生,生活中,我们没有直接接触过这一方面的知识,但是,搅拌器的使用已经渗入到各个行业中,并且给生产方面带来了极大的便利。
本文主要从以下几个方面介绍搅拌器:1型式及简介(1)平直叶桨式搅拌器平直叶桨式搅拌器有平直叶整体桨式(HG5-220_65)PJ和平直叶可拆桨式(HG5_220_65)PCJ两种。
其中平直叶可拆桨式是最基本的一种桨型,低速时为水平环流型,层流区操作:高速时为径流型。
有挡板时,功率准数值N P明显上升,为上下循环流,湍流加强,适用于低粘度液的混合、分散、固体悬浮、传热、液相反应等过程。
μ<2000cP,n=1~100rpm,V=1~50m/s。
常用规格D J/D=0.35~0.8,b/D J=0.10~0.25.当D J/D=0.9以上时可设置多层桨叶,适用于高粘度液搅拌;降低桨叶离底部高度可作刮板用,防止重组份沉附底部。
有用于悬浮、结晶与萃取等过程。
产品展示图如下所示:(2)三宽叶旋桨式搅拌器旋桨式搅拌器的桨叶前部桨面与运动方面的倾角是连续变化的(与推进式桨一样),桨叶后部分像斜叶桨面一样有一个固定倾角,所以它综合了推进式桨和斜叶涡轮式桨的特性,是一种应用广泛的搅拌器,它类似推进式属轴流形,循环能力大,动力消耗小,又像斜中涡轮桨剪切性能得到了提高,因此它的适用范围比较大。
低粘液体混合、分散、溶解、固体悬浮、结晶、传热、液相反应等过程都适用,在一些气体吸收过程也得到了应用,三宽叶旋桨式是较普遍使用的搅拌器型式,常用介质粘度范围μ<10000cP,常用运转速度 n=30~500rpm,v=3~15m/s,常用尺寸D J/D=0.2~0.5,B/D J=2.4(宽),常用左旋,可做成右旋。
主要有三种:三宽叶整体旋桨式—KHX、三宽叶稳定环旋桨式—KWX、三宽叶可拆旋桨式—KCX.产品展示:(3)三窄叶旋桨式搅拌器三窄叶旋桨式搅拌器也是常用的旋桨式搅拌器,性能、应用与三宽叶旋桨式搅拌器都相似,相对于宽叶旋桨式,它的排出流量小些,输入功率小些,常用介质粘度范围μ<10000cP,常用转速n=60~500rpm,常用尺寸D J/D=0.2~0.5,B/D J=0.2,常用左旋,可制成右旋。
搅拌桨型式
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2 n
M
2
轴径
d1.72([](M 1te4))13
按轴封处允许径向位移验算轴径
限制条件
Lo [ ]Lo Lo 总径向位移 [ ]Lo 轴封处的允许径向位移
搅拌轴直径的确定 搅拌器可通过哪几种方式与搅拌轴连接?
分析桨式、推进式、涡轮式、锚式搅拌器的结构特点和适用场合。
1、结构简单,制造方便。
PNPn3d5
搅拌轴设计
搅拌轴的结构设计 计算搅拌轴的直径
搅拌轴材料选择
足够的强度、 刚度和韧性
优良的切削 加工性能
加工直线度 的要求
耐腐蚀要求
搅拌轴的结构设计
轴颈设计 轴身设计
轴头设计
1、结构简单,制造方便。 间歇操作还是连续操作; 填料和轴之间的摩擦系数要小,以降低摩擦功率的损耗,延长填料的使用寿命。 间歇操作还是连续操作; (4)高温高压条件下使用的填料,要求具有耐高温性能及足够的机械强度。 按强度计算搅拌轴的直径 足够的强度、刚度和韧性 由填料的尺寸和圈数确定 1、结构简单,制造方便。 填料密封允许有一定的泄漏量 平衡型机械密封:K=0. 3、扭转和弯矩联合作用下的强度 3、搅拌效果和搅拌功率的要求 1、结构简单,制造方便。 机械密封有哪几个密封点?分别采用什么密封方式? 搅拌器可通过哪几种方式与搅拌轴连接? 推进式搅拌器常用参数(表8-6) 按轴封处允许径向位移验算轴径 (1)填料应富有弹性。 1、结构简单,制造方便。
表(8-13)
填料压盖高度:
h (1 ~ 2)H 33
机械密封
(端面密封)
动、静界面 密封点 径向密封 端面比压
动环和静环 弹簧压紧装置
密封圈
机械密封的分类
按密封面的对 单 双 数端 端 分面 面机 机械 械表密 密 (8-封 封 14)
搅拌器功率计算
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搅拌器功率计算搅拌器功率分为运转功率和启动功率,运转功率是指远转时桨叶克服液体的摩擦阻力所消耗的功率;启动功率是指在启动时桨叶克服液体静止惯性所消耗的功率。
一、 运转功率计算以平浆式为例:d n P i m53⨯⨯⨯=ρξ转式中:ξm --- 常数项; ρ----- 液体密度,kg/m 3; n----- 桨叶转速,r/min; d i ---- 桨叶直径,mm;根据对运转功率的进一步分析,得出如下结论:1、 采用倾斜桨叶,在改善结构和降低运转功率方面都是有宜的。
2、 在搅拌跟多液体时,应首先考虑增加桨叶数量,而不应增加桨叶长度。
3、 实际运转功率大于理论功率,这是因为还存在其它阻力,因此应在计算功率的基础上适当增加。
4、 容器内壁粗糙时,运转的实际功率应比计算功率增加10-30%。
5、 容器内有加热蛇管时,应增加2倍。
6、 容器内有挡板时,应增加2-3倍。
二、 惯性功率计算d n P i b 4393.1⨯⨯⨯=ρ阻令b/ d i =a;b=a d i .则: d n P i a 5393.1⨯⨯⨯=ρ阻 令k=1.93a.为常数项,则: d n P i k 53⨯⨯⨯=ρ阻符号意义同上。
三、 总功率搅拌器的总功率消耗P W 为: P W =P转+P 阻=d n i m k 53)(⨯⨯⨯+ρξ以此式计算的功率值在1kw 以上时误差叫小,小于1kw 时则与实际功率有较大出入,将以用一下数值对功率作调整:当负荷功率≥1kw时,P实=(1.1-1.2)P W当负荷功率≥0.1kw时,P实=(1-4)P W当负荷功率≤0.1kw时,P实=10P W当负荷功率≥0.1kw时,P实=(1-4)P W如果只对功率作粗略估算,P W=(2-3)P转电动机应选用防潮型、具有接触环的异步电动机,它具有较大的启动转矩,而一般的三相同步电动机是不适应的。
搅拌器形式适应条件液体单位体积的平均搅拌功率的推荐值影响搅拌器功率的因素: 1、 搅拌器的几何参数及运转参数 2、 搅拌器的几何参数 3、 搅拌介质的物理参数搅拌器的设计几种搅拌罐的H/D 值搅拌罐装料量 已知H/D 比公称容积V g ,操作时盛装物料的容积 1、 装料系数ηV g =V*η η一般取值0.6-0.85.物料在反应过程中要起泡沫或呈沸腾状态,装料系数取低脂约0.6-0.7,物料反应平稳,可取0.8-0.85,物料粘度大时,可取大值。
转子作用、种类及方案

转子即搅拌器,在众多的工程机械中都有着广泛的运用。
可以说需用到混合物料的领域都必须用到搅拌机械,而搅拌机械的核心与执行部件就是搅拌器。
搅拌器的种类有很多,功能各不一样。
不同形式的搅拌器,各有优缺点,且适用于不同种类的混合物料的搅拌。
生产时,需要对于混合物料的种类,生产的效率,生产的批量来选定不同的转子,从而确定不同的拌和设备。
转子的作用:1、使物料混合均匀(包括使气体在液相中很好的分散;使固体颗粒在液相中均匀的悬浮;使不相容的另一液相均匀的悬浮或充分的乳化)。
2、强化传热,传质(包括强化相间的传质,如吸收等;强化传热)。
转子的种类:1、旋桨式搅拌器由2~3片推进式螺旋桨叶构成,工作转速较高,叶片外缘的圆周速度一般为5~15m/s。
旋桨式搅拌器主要造成轴向液流,产生较大的循环量,适用于搅拌低粘度 (<2Pa·s)液体、乳浊液及固体微粒含量低于10%的悬浮液。
搅拌器的转轴也可水平或斜向插入槽内,此时液流的循环回路不对称,可增加湍动,防止液面凹陷。
2、涡轮式搅拌器由在水平圆盘上安装2~4片平直的或弯曲的叶片所构成。
桨叶的外径、宽度与高度的比例,一般为20:5:4,圆周速度一般为 3~8m/s。
涡轮在旋转时造成高度湍动的径向流动,适用于气体及不互溶液体的分散和液液相反应过程。
被搅拌液体的粘度一般不超过25Pa·s。
3、桨式搅拌器有平桨式和斜桨式两种。
平桨式搅拌器由两片平直桨叶构成。
桨叶直径与高度之比为 4~10,圆周速度为 1.5~3m/s,所产生的径向液流速度较小。
斜桨式搅拌器的两叶相反折转45°或60°,因而产生轴向液流。
桨式搅拌器结构简单,常用于低粘度液体的混合以及固体微粒的溶解和悬浮。
4、锚式搅拌器桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致,其间仅有很小间隙,可清除附在槽壁上的粘性反应产物或堆积于槽底的固体物,保持较好的传热效果。
桨叶外缘的圆周速度为0.5~1.5m/s,可用于搅拌粘度高达200Pa·s的牛顿型流体和拟塑性流体(见粘性流体流动。
几种常见的搅拌器搅拌桨介绍

几种常见的搅拌器搅拌桨介绍根据不同的分类方法可以将搅拌桨分为不同的类型,在搅拌反应设备中应用较为广泛的搅拌桨包括桨式、推进式、涡轮式、锚式及框式,根据统计这些搅拌桨大约占搅拌桨总数的75%~80%。
下面介绍几种常见的搅拌桨:1、桨式搅拌桨:搅拌桨中结构zui为简单的一种搅拌桨,叶片一般用扁钢制成,用螺栓固定或者焊接在轮毂上,一般有2、3或4片叶片,通常有平直叶式和折叶式两种叶片形成。
主要应用在固-液系中多用于防止固体沉降、液-液系中用于防止分离和使罐的温度均一。
但对于以细微化和保持气体为目的的气-液分散的操作则不可使用。
桨式搅拌桨较多的应用在流体的循环中,由于在相同排量下,折叶式的功耗较平叶式的少,操作费用也低,故轴流桨叶使用较多。
对于高粘流体搅拌桨式搅拌器可以代替价格较高的螺带式叶轮使用,促进了流体的上下交换,获得了良好的效果。
桨式搅拌桨的转速通常为20~100rpm/min,zui高粘度有20Pa·s。
2、推进式搅拌桨:推进式搅拌桨较多的应用于低粘度流体中,标准的推进式搅拌桨共有三瓣叶片,其桨直径d和螺距相等。
在搅拌的过程中,流体经由桨叶的上方吸入,在以圆筒状螺旋形经下方流出,当流体到达容器底部时会沿着壁面返回到桨叶的上方,从而形成了轴向流动。
虽然推进式搅拌桨在搅拌时的湍流程度不高,但是循环量却很大。
若使搅拌桨倾斜、搅拌轴偏心或者容器内装挡板,则可有效的防止旋涡的产生。
推进式搅拌桨的直径不大,d/D=1/4~1/3,叶端的速度一般是7~8m/s,zui高可以达到15m/s。
推进式搅拌桨的结构简单,制造简单方便,适宜用在流量大、粘度低的场合,可以在较小的搅拌功率下,利用高速旋转的桨叶获得比较好的搅拌效果。
主要用在低浓度的固-液系中放置固体沉降、液-液系的混合和使温度均匀等场合中,属于循环型搅拌桨,具有较好的循环性能,剪切作用小。
3、涡轮式搅拌桨:涡轮式搅拌桨是应用zui为广泛的一类搅拌桨,几乎能有效的完成所有的搅拌操作,并且能适用于较广粘度范围的流体。
搅拌浆及搅拌器形式汇总

搅拌浆常规的搅拌形式有锚式、桨式、涡轮式、推进式、框式等,搅拌装置在高径比较大时,可用多层搅拌桨,特殊产品甚至会使用较为复杂的MIG式搅拌。
桨叶部分分类搅拌桨叶的分类,也可以按照桨叶对流体作用所产生的流动型态来分,可将桨叶分成两种类型-轴流式桨叶及径流式桨叶。
所谓轴流式桨叶,是指桨叶的主要排液方向与搅拌轴平行;螺旋推进式桨叶即是一种典型的轴流式桨叶;所谓径流式桨叶,是指桨叶的主要排液方向与搅拌轴垂直。
桨叶特点:1.框式搅拌器:锚式、框式搅拌器属于同一类,统称锚框式搅拌器,该种搅拌器的叶轮桨径对罐径之比较大。
使用于低粘度液体时,锚式叶轮的叶径与罐径比为0.7~0.9,对于高黏度液体则为0.8~0.95.转速通常为10~50r/min。
为了增大搅拌范围和带走罐壁上的残留物或液层,锚框式搅拌器的外廓要接近搅拌罐的内壁,其底部的形状为适应罐底的轮廓也有椭圆、锥形等。
为了增大对高粘度物料的搅拌范围以及提高叶轮的刚性,还常常要在锚式及框式上增加一些立叶和横梁,这样使得锚框式的结构形状出现了多种多样。
锚式、框式使用于低转速一般在60至300rpm之间,这是因为考虑到锚式、框式长度多有3到5米,支撑点位于轴头,搅拌轴强度有限,高速下搅拌轴跳动比较大,特别是搅拌底部晃动幅度很大,甚至会碰到反应釜内壁。
同时结合物料的粘度选取转数,粘度大转速低,粘度小转数适当的高点。
适用的最高黏度为200~300Pa·s。
框式搅拌可分为锚式、椭圆框式、锥底框式、方框式以及锚框式等。
2.锚式搅拌器结构简单,适用于粘度在100Pa·s以下的流体搅拌,当流体粘度在10~100Pa·s时,可在锚式桨中间加一横桨叶,即为框式搅拌器,以增加容器中的混合。
此类搅拌器为慢速型搅拌器,常用于中高粘度液体混合、传热反应等过程。
1. 锚框式(MKS)低速旋转时沿壁面能得到大的剪切力,可防止沉降及壁面附着,底部形状贴合椭圆形罐与中间的底轴承。
搅拌类型
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搅拌器的选型
主要根据物料性质,搅拌目的及各种搅拌器的性能特征来进行. 物料性质,搅拌目的及各种搅拌器的性能特征 物料性质 按物料粘度选型 对于低粘度液体,应选用小直径,高转速搅拌器,如推进式,涡轮式; 对于高粘度液体,就选用大直径,低转速搅拌器,如锚式,框式和桨式. 按搅拌目的选型 (1)对低粘度均相液体混合,主要考虑循环流量,各种搅拌器的循环流量按 从大到小顺序排列:推进式,涡轮式,桨式. (2)对于非均相液-液分散过程,首先考虑剪切作用,同时要求有较大的循 环流量,各种搅拌器的剪切作用按从大到小的顺序排列:涡轮式,推进式, 桨式.
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涡轮式搅拌器 涡轮式搅拌器分为圆盘涡轮搅拌器和开启涡轮搅拌器;按照叶轮又 可分为平直叶和弯曲叶.涡轮搅拌器速度较大,300~600r/min. 涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时,搅拌效率较高,搅拌 产生很强的径向流.因此它适用于乳浊液,悬浮液等. 适用于乳浊液, 适用于乳浊液 悬浮液等. 推进式搅拌器 推进式搅拌器,搅拌时能使物料在反应釜内循环流动,所起作用 以容积循环为主,剪切作用较小,上下翻腾效果良好 上下翻腾效果良好.当需要有更 上下翻腾效果良好 大的流速时,反应釜内设有导流筒. 推进式搅拌器直径约取反应釜内径Di的1/4~1/3,300~600r/ min,搅拌器的材料常用铸铁和铸钢.
螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器 螺带式搅拌器,常用扁钢按螺旋形绕成,直径较大,常做成几 条紧贴釜内壁,与釜壁的间隙很小,所以搅拌时能不断地将粘 于釜壁的沉积物刮下来.螺带的高度通常取罐底至液面的高度. 螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器的转速都较低,通常不超过 50r/min,产生以上下循环流为主的流动,主要用于高粘度液 主要用于,竖轴所组成.桨叶一般用扁钢或不锈钢或有色金属 制造.桨式搅拌器的转速较低,一般为20~80r/min.桨式搅拌器直径取 反应釜内径Di/3~2/3,桨叶不宜过长,当反应釜直径很大时采用两个或多 个桨叶. 桨式搅拌器适用于 适用于 流动性大,粘度小的 流动性大, 液体物料, 液体物料,也适用于 纤维状和结晶状的溶 解液,物料层很深时 可在轴上装置数排桨 叶.
搅拌器的原理和分类
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搅拌器的原理和分类搅拌器是使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。
搅拌器的类型、尺寸及转速,对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。
一般说来,涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利,而旋桨式搅拌器对总体流动有利。
对于同一类型的搅拌器来说,在功率消耗相同的条件下,大直径、低转速的搅拌器,功率主要消耗于总体流动,有利于宏观混合。
小直径、高转速的搅拌器,功率主要消耗于湍流脉动,有利于微观混合。
搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题,至今只能通过逐级经验放大,根据取得的放大判据,外推至工业规模。
不同介质黏度的搅拌粘度系指流体对流动的阻抗能力,其定义为:液体以1cm/s的速度流动时,在每1cm2平面上所需剪应力的大小,称为动力粘度,以Pa?s为单位。
粘度是流体的一种属性。
流体在管路中流动时,有层流、过渡流、湍流三种状态,搅拌设备中同样也存在这三种流动状态,而决定这些状态的主要参数之一就是流体的粘度。
在搅拌过程中,一般认为粘度小于5Pa?s的为低粘度流体,例如:水、蓖麻油、饴糖、果酱、蜂蜜、润滑油重油、低粘乳液等;5-50Pa?s的为中粘度流体,例如:油墨、牙膏等;50-500Pa?s的为高粘度流体,例如口香糖、增塑溶胶、固体燃料等;大于500Pa?s 的为特高粘流体例如:橡胶混合物、塑料熔体、有机硅等。
对于低粘度介质,用小直径的高转速的搅拌器就能带动周围的流体循环,并至远处。
而高粘度介质的流体则不然,需直接用搅拌器来推动。
适用于低粘和中粘流体的叶轮有桨式、开启涡轮式、推进式、长薄叶螺旋桨式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框桨式、三叶后弯式、MIG式等。
适用于高粘和特高粘流体的叶轮有螺带式叶轮、螺杆式、锚式、框式、螺旋桨式等。
有的流体粘度随反应进行而变化,就需要用能适合宽粘度领域的叶轮,如泛能式叶轮等。
搅拌器的类型主要有下列几种:①旋桨式搅拌器由2~3片推进式螺旋桨叶构成,工作转速较高,叶片外缘的圆周速度一般为5~15 m/s。
各类搅拌器的特点介绍及适用场合
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各类搅拌器的特点介绍及适用场合各类搅拌器的特点介绍及适用场合搅拌器定义:使液体气体介质强迫对流并均匀混合的器件搅拌器的类型尺寸及转速,对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响一般说来,涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利,而旋桨式搅拌器对总体流动有利对于同一类型的搅拌器来说,在功率消耗相同的条件下,大直径低转速的搅拌器,功率主要消耗于总体流动,有利于宏观混合小直径高转速的搅拌器,功率主要消耗于湍流脉动,有利于微观混合搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题,至今只能通过逐级经验放大,根据取得的放大判据,外推至工业规模搅拌器可分为:一两叶桨式搅拌器二三叶桨式搅拌器三螺旋式搅拌器四框式搅拌器五开启涡轮式搅拌器六圆盘涡轮式搅拌器七螺杆螺带搅拌器八特殊用途搅拌器九搪瓷搅拌器十防腐搅拌器1. 两叶桨式搅拌器的特点:两叶桨式搅拌器又分为:1)平叶桨式搅拌器2)对开平叶桨式搅拌器3)斜叶桨式搅拌器4)对开斜叶浆式搅拌器5)变截面折叶桨式搅拌器6)变截面双折叶桨式搅拌器7)变截面复合折叶桨式搅拌器此类搅拌器特点为:一般在层流状态下工作,适用于低粘度匀质调和均相溶解结晶或高娘度的大直径多层低速搅拌2.三叶桨式搅拌器三叶桨式搅拌器又分为:1)三直叶桨式搅拌器2)三斜叶桨式搅拌器3)三叶后弯式搅拌器4)三叶布尔玛金式搅拌器5)三叶后掠式搅拌器6)三叶螺旋式此类搅拌器特点为:轴流型有一定的轴向循环能力,低速时径向分流和径向分流高速时有一定的分散能力适用于溶解混合分散传热操作3.螺旋式搅拌器此类搅拌器可以分为:1)变截面螺旋式搅拌器2)三叶推进式搅拌器3)三后叶螺旋式搅拌器4)四后叶螺旋式搅拌器5)四叶螺旋式搅拌器6)锯齿螺旋式搅拌器此类搅拌器特点是:此类搅拌器是一种应用范围广泛的轴流型高性能搅拌器,其排除性能好,剪切力低低速时呈对流循环状态,高速时呈湍流分散状态,较大的叶倾角和叶片扭曲度能使搅拌器在过渡流甚至湍流时也能达到较高的流动场,其排液能力比传统的推进式搅拌器提高30%适用于低粘度的混合溶解固体悬浮传热反应传质取结晶操作4.框式搅拌器框式搅拌器分为:框式搅拌器锥底框式搅拌器平底框式搅拌器栅门式搅拌器此类搅拌器特点为:低速经流行,各种形式的框式搅拌器能适应各种几何形状的容器,搅拌时以水平环向为主,一般在层流状态下工作适用于低粘度液位任意变动或中高粘度的混合传热溶解非均匀的传质反应的操作5.开启涡轮式搅拌器开启涡轮式搅拌器分为:1)四片平直叶开启涡轮式搅拌器2)六片平直叶开启涡轮式搅拌器3)四片锥叶开启涡轮式搅拌器4)四片斜叶开启涡轮式搅拌器5)六片斜叶开启涡轮式搅拌器6)四片弯叶开启涡轮式搅拌器7)六片弯叶开启涡轮式搅拌器8)六叶布尔玛金式搅拌器此类搅拌器特点为:轴流型有较好的的对流循环能力和湍流扩散能力,非常适合混合微黏结晶分散反应溶解悬浮传热操作6.圆盘涡轮式搅拌器此搅拌器分为:1)六片平直叶圆盘涡轮式搅拌器2)六片带孔平直叶圆盘涡轮式搅拌器3)六片斜叶圆盘涡轮式搅拌器4)六片后角斜叶圆盘涡轮式搅拌器5)六片弯叶圆盘涡轮式搅拌器6)六片箭叶圆盘涡轮式搅拌器7)六片弧叶圆盘涡轮式搅拌器8)六片直叶单向圆盘涡轮式搅拌器9)六片弯叶单向圆盘涡轮式搅拌器此类搅拌器特点为:径流型,桨叶面呈凹弧形,有非常强的径向排量和分散力,能使气-液进行充分的乳化传质,其分散能力和传质能力比六片平直叶圆盘涡轮式搅拌器提高15%和20%,特别适合用于类似发酵工艺的溶氧操作,也可用于气体吸收混合分散传质操作7.螺杆螺带搅拌器此类搅拌器分为:1)单螺带式搅拌器2)双螺带式搅拌器3)锥形双螺带搅拌器4)锥形双螺带搅拌器5)椭圆底双螺带搅拌器6)螺杆式搅拌器此类搅拌器特点为:螺带式搅拌器为轴流型,一般物料沿容器壁面螺旋上升,再向中心凹**汇合,形式上下对流循环同时具有较强的防附着效果适用于高粘度或粉状物料的混合,传热反应溶解操作螺带的形式和条数应根据容器的几何形状和液层高度来确定一般单螺带式双螺带式搅拌器适用于平底或椭圆底容器,锥形单螺带式锥形双螺带式搅拌器用于90度锥底容器,椭圆底双螺带式搅拌器用于底部需防止附着的椭圆底容器一般情况下,直径大液层高用双螺带式,小直径宜用单螺带式8.特殊用途搅拌器此类搅拌器分为:1)分散器2)曝气器3)除沫器4)除沫桨5)钯式刮板搅拌器分散器特点为:径流型,锯齿形的小叶片,有非常大的大剪切力 9.搪瓷搅拌器1)锚框式搪瓷搅拌器2)叶轮式搪瓷搅拌器3)桨式搪瓷搅拌器4)轴流型搪瓷搅拌器此类搅拌器特点是搪玻璃翼型轴流搅拌桨,它由搪玻璃专用钢板做母材,根据混合理论和流体力学中有关理论为指导,采用合理的结构参数和结构型式,桨叶由高性能的水翼型剖面构成,外部喷涂搪瓷釉料,经高温烧成具有极强的抗腐蚀能力又有高效节能的搅拌功能它同国家搪玻璃行业标准框锚叶桨四种产品相比:1.混合更加均匀,时间缩短20%以上;2能耗降低30%以上;3产品收率根据工艺对搅拌敏感程度有不同的提高翼型轴流搅拌桨最适用于下列工艺操作过程:1 液-液快速混合;2 液-固悬浮;3 互不溶液-液的分散(例如:悬浮聚合萃取);4 强化反应釜内液体物料的流动;翼型轴流搅拌桨在工业生产中应用示例:1某公司的聚苯乙烯聚合釜(悬浮聚合)原使用五层二叶平板浆,产品合格率不理想改用本公司的翼型轴流桨(三层)后,成品颗粒的粒径分布比较均匀,产品合格率提高14%,同时搅拌能耗节约30%左右 2某医药公司的氯化/醚化釜: 原使用45度斜叶搅拌桨,釜内固体物料不能良好悬浮,产生效果不理想采用本公司的翼型轴流搅拌桨后,搅拌效果大为改善,产品效率提高12%,同时节约能耗12% 3某燃料公司硝化釜:原采用锚式和桨式组合桨,硝化时间场,能耗高,采用本公司的翼型轴流搅拌桨后,硝化时间缩短40%,能耗节省23% 4某公司聚环氧乙烷聚合反应釜:用翼型轴流搅拌桨代替该釜原本使用的船用螺旋搅拌桨,使产物的转化率从80%提高92%,并解决反应釜内的颗粒沉积问题 5赤霉素发酵罐(50立方米)发酵工艺过程是液-固-气三相混合过程用二层翼型轴流搅拌桨和一层弯叶涡轮桨的组合取代传统的三层弯叶涡轮桨,发酵指数提高10.4%,同时节能5%左右6柠檬酸发酵罐(100立方米)同样是用二层翼型轴流搅拌桨和一层弯叶涡轮桨的组合取代三层弯叶涡轮桨,使产酸率提高8%-10%,同时节省搅拌能耗10.防腐搅拌器:根据工艺要求,有PPPE喷涂聚氨酯碳钢衬胶碳钢衬塑碳钢贴陶瓷片碳钢衬四氟碳钢缠玻璃钢。
搅拌器的分类方法
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搅拌器的分类方法有很多,这里介绍以下几种:
1、按桨叶搅拌结构分为平叶、斜(折)叶、弯叶、螺旋面叶式搅拌器。
浆式、涡轮式搅拌器都有平叶和斜叶结构;推进式、螺杆式和螺带式的桨叶为螺旋面叶结构。
根据安装要求又可分为整体式和剖分式,便于把搅拌器直接固定在搅拌轴上而不用拆除联轴器等其他部件。
2、按搅拌器的用途分为低黏流体用搅拌器、高黏流体用搅拌器。
用于低黏流体的搅拌器有:推进式、浆式、开启涡轮式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框浆式、三叶后完式等。
用于高黏流体的搅拌器有:锚式、框式、锯齿圆盘式、螺旋浆式、螺带式等。
3、按流体流动形态分为轴向流搅拌器和径向流搅拌器。
有些搅拌器在运转时,流体即产生轴向流又产生径向流的称为混合流型搅拌器。
推进式搅拌器是轴流型的代表,平直叶圆盘涡轮搅拌器是径流型的代表,而斜叶涡轮搅拌器是混合流型的代表。
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国家标准-》搪玻璃搅拌器+桨式搅拌器
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1 750
5 000
1 900
95
6 300
1'750 l 900
95×8
60×115 95×8
830 7ZO
820
3 430
3 430 2 950 3 785 3 350
82.4
410
410 74.2 135
360 84.9
410 81.1
8 000 10 000
2 000
2 200
2 200
2 400
3.1搪玻璃桨式搅拌器的型式、基本参数及主要尺寸见图1、表1。 3.2桨式搅拌器轴头分A型、B型及C型三种型式。
A型轴头与HG/T 2052中w机型相配。 B型 轴头与HG/T 2052中DZ和SZ机型相配。 c 型轴头与HG/T 2052中Dz和sZ机型相配。 3.3搅拌器轴头联接型式及尺寸: a)A型轴头见图2、表2。 b) B型轴头见图3、表3。 c)C 型轴头见图4、表4。 3.4 A型轴头适用于50 L~4 000 L搪玻璃开式搅拌容器和2 500 L~4 000 L搪玻璃团式搅拌容器。 B型及c型轴头适用于1 000 L~5 000 L搪玻璃开式搅拌容器和2 500 L~40 000 L搪玻璃闭式搅拌 容器。
桨式捷拌的基本参数豆主翼尺寸单位为毫米容器公称直径11如h1dn搅拌轴参考公称窖积叶片警公称直径h2h3质量vnl尺寸系列dn拌容器拌容器kgdl5l4002548250005535040405500405920515000956910030080806003060985665050560050x30512520015070020513210070043519730080035020020740080040805502246565510010c90065550056522650022c370209800770250244100600955219543400030c09045244050250068c300509731534048480806370120300806665534000150450213537551272556160072058036054945060x115995701000959584lo13560095883068145hct205142007容器公称直径tl如hidn搅拌轴参考公称容积叶片管公称直径dxh2h3质量vnl尺寸系列dn拌容器拌容器ksdln30078300015075072097036076143082490060115830950410742959584101351?7509587zo785360849900820350410811000880820881000440300855050141710000400701305851302110108x10980450155200108105?704901546125000151408400?78x1558652101600012512712450600lz712320200080543600861702003002000014012175800140129203041405208009519672064037?72500016812000159122803665605223000040095210200505160178164205501907104001681430057640000900553系列及s系列分别代表瘦长型及矮胖型搪玻璃搅拌容器结构形式
第03章 液体搅拌

第二节 搅拌器及其选型
搅拌器选型
传热 传热过程常与其他操作过程共存,当传热处于从属地 位时,搅拌只要能满足主要的操作要求即可。对于以传 热为主的搅拌过程,其主要控制因素为循环流量和传热 面上的高流速,即要求搅拌器能提供较大的液体循环量,
并能使液体在传热面上保持较高的流速。当采用夹套釜
进行传热操作时,若传热量较小,可选用桨式搅拌器, 但釜内一般不需设置挡板。
平桨式搅拌器可使液体产生切向和径向运动,可用于简
单的液-液混合、固-液溶解、悬浮和气体分散等过程。 当物料液位较高时,应采用多斜桨式搅拌器或与推进式
搅拌器配合使用。
当用桨式搅拌器搅拌较高黏度的液体时,可进一步将其 旋转直径增大至釜径的0.9倍以上,并设置多层桨叶。
15
第二节 搅拌器及其选型
(a) 锚式
27
第二节 搅拌器及其选型
搅拌器选型
分散 此类过程的主要控制因素为剪切作用和总体循环流动。 由于涡轮式搅拌器可提供较大的液体循环流量并具有较 强的剪切作用,因而最为合适,尤其是直叶涡轮的剪切 作用比折叶和弯叶的大,则更为合适。但当液体黏度较 大时,则宜采用弯叶涡轮,以减少动力消耗。此外,在 分散操作中,常在釜内设置挡板等内件,以进一步加强 剪切效果。
24
第二节 搅拌器及其选型
搅拌器选型 不同的搅拌操作对搅拌的要求常具有共性,
而不同类型的搅拌器亦具有一定的共性,
因此,同一搅拌操作往往可选用几种类型
的搅拌器。反之,同一搅拌器也可用于多
种搅拌操作。目前,对搅拌器的选型主要 是根据实践经验,也可根据小试数据,采 用适当方法进行放大设计。
25
第二节 搅拌器及其选型
搅拌器选型
低黏度均相液体的混合
搅拌器的型式

表(8-13)
填料压盖高度:
h (1 ~ 2)H 33
机械密封
(端面密封)
动、静界面 密封点 径向密封 端面比压
动环和静环 弹簧压紧装置
密封圈
机械密封的分类
按密封面的对数分单 双端 端面 面机 机械 械密 密封 封表(8-14)
按密封元件置于釜体内外分内外装装式式机机械械密密封封
当搅拌轴转速n ≥ 200r/min时,应进 行临界转速的验算。
nc
30
3EI(1 4 ) L12 (L1 )ms
搅拌轴临界转速的选取—(表8-11)
要求
n≤ 0.7 nc(刚性轴) 1.3 nc (柔性轴)
按强度计算搅拌轴的直径
强度条件
max
M te WP
[ ]
Mte 当量扭矩
全
封
介质易燃、易爆
闭
密
剧毒物料
封
贵重物料
高纯度物料
高真空操作
优点
1、功耗小、效率高。 2、电机过载保护。 3、可承受较高压力。
缺点
1、内轴承寿命短。 2、涡流、磁滞等损耗。 3、使用温度的限制。
传动装置
适用于单跨轴
适用于悬臂轴
搅拌反应器的机械设计内容
1、釜体的结构型式和尺寸的确定 包括釜体结构、釜体尺寸(直径、高度)、封头形式的选择等。 2、材料的选择 根据工作温度、压力、物料的性质、设备加工要求等条件选择。 3、强度计算及校核(包括带夹套反应釜的稳定性校核) 如釜体壁厚的计算、封头壁厚的计算、搅拌轴直径的确定等。 4、主要零部件的选用 搅拌器、传动装置、轴封装置等的选择。 5、绘图、编制技术文件 装配图、各种零部件图、设计计算书、设计说明书、技术要求等。
桨式搅拌器标准
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桨式搅拌器标准的相关标准和规范桨式搅拌器是一种常用于工业生产中的搅拌设备,广泛应用于化工、食品、制药等领域。
为了确保桨式搅拌器的安全、质量和性能,各国政府和国际组织制定了相应的标准和规范。
本文将围绕桨式搅拌器标准的制定、执行和效果进行详细描述。
标准的制定桨式搅拌器的标准制定主要由国际标准化组织(ISO)和各国相关组织承担。
标准的制定过程一般包括以下几个步骤:1. 现有技术和标准的调研在制定新的桨式搅拌器标准之前,研究人员和专家会对现有的技术和标准进行调研和分析,了解当前行业的发展状况和需求,确定制定新标准的必要性和可行性。
2. 标准的起草在调研的基础上,专家们开始起草新的桨式搅拌器标准。
起草过程中,需要明确标准的适用范围、术语和定义、性能要求、试验方法、安全要求等内容,并充分考虑国际贸易和技术交流的需求。
3. 内部审查和公开征求意见标准起草完成后,需要进行内部审查,邀请相关行业的专家和企业代表对标准进行评审和修改。
之后,将标准公开征求意见,接受来自各相关方的反馈和建议。
4. 标准的公布和发布经过多次修改和完善后,新的桨式搅拌器标准将被正式公布和发布。
标准通常以文件的形式进行发布,包括标准的正文、附录、参考文献等内容。
标准的执行标准的执行是确保桨式搅拌器安全、质量和性能的重要环节。
下面是标准执行的几个关键方面:1. 认证和检测在一些国家和行业中,桨式搅拌器的生产商需要进行产品认证和检测,以确保其产品符合相应的标准要求。
认证机构将对搅拌器的性能、工艺、材料等进行检测和评估,并出具相应的认证证书。
2. 强制执行和监督检查一些国家通过立法和监管机构来强制执行相关标准。
监管机构将对搅拌器生产和使用的环节进行抽查和监督检查,对不符合标准要求的企业进行制止和处罚。
3. 自愿遵守和自我约束除了法律的强制执行外,一些企业和组织也自愿遵守相关标准,以提升产品质量和行业竞争力。
行业协会、质量认证体系等可以帮助企业建立和实施符合标准要求的质量管理体系。
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<<食品机械与设备>>课程设计
平桨式搅拌器
学生姓名
学号:
指导教师:
所在学院:食品学院
专业: 食品科学与工程(2)
中国·大庆
2014年11月
目录
一、平桨搅拌器功能,设计意义 (3)
1.1平桨搅拌器功能 (3)
1.2平浆式搅拌器设计的目的、意义 (3)
二、搅拌器的设计........................................................................ 错误!未定义书签。
2.1确定搅拌槽的容积................................................................. 错误!未定义书签。
2.2搅拌槽的结构 (3)
2.3 搅拌槽的直径与高度 (3)
2.4搅拌叶的结构尺寸和安装高度............................................. 错误!未定义书签。
2.5搅拌功率的计算 (6)
三、结束语 (7)
四、参考文献 (7)
一、平桨搅拌器功能,设计意义
1.1平桨搅拌器功能
此类型为最基本的一种桨型,低速时为水平环流型,层流区操作;高速时为径流型。
有挡板时,功率准数值Np 明显上升,为上下循环流,湍流加强,适用于低粘度液的混合、分散、固体悬浮、传热、液相反应等过程。
μ<2000cP, n=1~100rpm, v=1~50m/s 。
常用规格DJ /D=0.35~0.8,b/ DJ =0.10~0.25。
当DJ /D=0.9以上时可设置多层桨叶,适用于高粘度液搅拌;降低桨叶离底部高度可作刮板用,防止重组份沉附底部,有用于悬浮、结晶与萃取等过程
1.2平浆式搅拌器设计的目的、意义
搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散,从而达到均匀混合;也可以加速传热和传质过程。
其目的有四点。
第一,使不互溶液体混合均匀,制备混匀混合液,乳化液,强化传质过程。
第二,是液体在气体中充分分散,强化传质或化学反应。
第三,制备均匀悬浮液,促使固体加速溶解,浸取或发生液固化学反应。
第四,强化传热,防止过冷或过热①。
本课题要求设计一个小型搅拌器,能够一次搅拌3
5.12m 左右的物料,工作平稳灵活,使用方便。
本题目主要涉及化工生产中搅拌器的设备设计,主要解决的问题是食品生产中该设备的设计,包括:搅拌容器的设计,搅拌器的选择、支撑装置的设计、轴的选择及密封设置、并画出相应的设备图。
二、搅拌器的设计 2.1确定搅拌槽的容积
根据工艺要求,装料系数0.6,罐体公称容积35.12m
η•=g V V
式中:V-搅拌槽容积
Vg-搅拌槽公称容积
Ƞ-填料系数
η•=g V V
=12.5×0.6=7.5
2.2搅拌槽的结构
根据现有条件选择平底平盖的搅拌槽
2.3搅拌槽的直径与高度
(1)罐体的长径比
①选择罐体的长径比
罐体长径比的选择应考虑以下三个方面的因素
ⅰ长径比对搅拌功率的影响
ⅱ物料特性对罐体长径比的要求
ⅲ罐体长径比对传热的影响
一般搅拌罐类设备长径比取值范围是1~1.3,综合考虑罐体长径比对搅拌功率、传热以及物料特性的影响选取1.3
初步计算桶体直径 确定了长径比喝装料系数后,忽略封头容积,初步计算桶体直径
34i i D H V D π≈ m D i 95.13.114.35.743
≈⨯⨯= 确定筒体直径和高度②
圆整到公称直径系列,取mm D 2000=。
封头取与内筒体相同内经,桶体高度mm 2400214.35.74422≈⨯⨯==i D V
H π
2.4搅拌叶的结构尺寸和安装高度
选择搅拌叶片的形状是搅拌器设计中重要的一步。
搅拌叶轮输入的能量P,主要消耗于叶片附近或在搅拌罐内产生剪切力τ及使液体不断吸入和排出而形成循环流Q 两部分。
P ∝τQ ,从上式可见,由于剪切作用与循环作用(排出作用)在一定的动力消耗下是互相消减的因素。
因此,在考虑某个具体的搅拌目的时,应考虑哪一个因素起主要作用,这样才能使效率最高。
搅拌叶轮按其作用可以分为具有强剪切作用的叶轮、强循环性能的叶轮以及两者较为平衡的叶轮。
设计时可以从搅拌需要和流体的物性出发,选择某些作用或性能突出的搅拌叶轮。
本实验选择平直叶桨式搅拌器
桨式叶轮是最简单的一种搅拌器,细长的、连续的板状叶片焊、铆在轮毂上或对夹在搅拌轴上,因而价格低,大约有35%~40%的搅拌设备使用这种搅拌器。
通常,每个叶轮有2个叶片,安装3~4个叶片的并不多见。
桨叶可垂直安装于轮毂上,即所谓平叶桨。
一般,桨式叶轮主要用于液-液系统以均匀温度、防止介质分离为目的的搅拌,以及用于液-固系统用来防止固体物的沉降。
不适用于以介质微细化为目的的搅拌。
当搅拌低粘度介质时,叶轮直径/搅拌罐直径大约为0.35~0.5;搅拌高粘度介质时,此比值大约为0.65~0.9。
搅拌回转数大致为20~100r/min 。
本次实验取叶轮直径/搅拌罐直径为0.5,搅拌的转数取100r/min 。
3.3搅拌叶轮的设计
除选择符合搅拌目的的叶轮形状外,对叶轮直径、段数及叶轮安装位置等条件也需进行考虑。
如这些条件考虑不当,会严重影响搅拌效果。
3.3.1叶轮直径的设计
设计叶轮直径时,依据几何学相似的条件,可以考虑叶轮直径与搅拌罐直径的比值,低于范围的下限,则会出现局部流动强弱不均的现象,严重时会出现搅拌死角。
本次实验叶轮直径5.0/d =Dj j ,dj=1000mm 桨叶的宽度5/=b dj ,b=200mm 。
3.3.2段数
叶轮的段数与罐内液深和罐的直径之比有关,通常希望液深与罐径之比为1±0.2。
在这个比值下,如为低粘度流体,则有1段叶轮就可以了。
取罐径D=2000m m ,深为H=2400mm 。
3.3.3叶轮安装位置
对于低粘度的液-液搅拌,当液深与罐径之比接近1时,需1段叶轮时,叶轮应安装在距搅拌罐底dj Hi 5.1~1=的位置。
取1000==dj Hi mm 。
4.1搅拌功率的计算
ηρ
n d 2Re =
式中 Re-搅拌雷诺数;
d-搅拌浆直径m ;
n-转速
Ρ-密度
η-浆料粘度Pa ·s
1200
201200
201Re 22=⨯⨯==ηρn d
由于雷诺数大于1000所以选择的净功率计算公式为:
()[]()[]W
dj n P 3836160120120010001200000002.04.01000Re 000002.04.0535
3=⨯⨯⨯-⨯-=⨯⨯⨯-⨯-=ρ
η
8.0P P =额 械效率减速动能机械装置的机-η
KW W P P 685068502857
.08.038361608.0==⨯==η额 五.结束语
搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散,从而达到均匀混合;也可以加速传热和传质过程。
在工业生产中,搅拌操作时从化学工业开始的,围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等,作为工艺过程的一部分而被广泛应用。
搅拌操作是工业反应过程的重要环节,搅拌混合设备在食品工业中担当着非常重要的角色。
现代食品工业要求有更高更好的搅拌混合技术,因此必须改进传统搅拌装置、研制新型混合设备;同时使用 LDV 、PIV 和 EPT 等先进量测技术,运用计算流体动力学知识,深入分析搅拌反应器内的流体流动机理和微观混合,安全和优化设计、提高过程效率性能和降低失败风险,并最终提高反应产率。
在这些现代先进技术的推动下,食品搅拌混合技术一定会向一个更新的阶段发展。
参考文献
[1] 陈志平 章序文 林兴华. 搅拌与混合设备设计选用手册. 北京:化工工业出版社 2004
[2] 蒋迪清 唐伟强. 食品通用机械与设备. 华南理工大学. 2003。