(設(shè)備管理)反應(yīng)設(shè)備(R)南京工業(yè)大學(xué)教學(xué)在線

南京工業(yè)大學(xué) 備課筆記 南京工業(yè)大學(xué) 備課筆記 #渦輪式，錨式應(yīng)用很光，約占75-80%⑴漿式攪拌器(Paddle)(P377,圖8-23)⑵推進(jìn)式攪拌器(marinepropeller)(P378圖8-24)又稱(chēng)船用推進(jìn)器，三半葉片，螺距與直徑相等。攪拌特性：軸向流動(dòng)，湍動(dòng)程度不高，循環(huán)量大，裝擋板。適用：黏度低，流量大，液液混合，液—固防沉淀參數(shù)：直徑d/D=1/4~1/3,葉輪速度7'10m/s。表8—6⑶渦輪式攪拌器(Turbineimpeller)開(kāi)式：平直葉，斜葉，彎葉盤(pán)式：圓盤(pán)平直葉，圓盤(pán)斜葉，圓盤(pán)彎葉適用：低中的黏度混合，液—液分散，液—固懸浮參數(shù)：表8—7⑷錨式攪拌器(Aanchor)適用：混合要求不高，傳熱，晶析等操作，高濃度于漿參數(shù)：表888.2.3.3攪拌器的選用考慮：滿足工藝要求，功耗，操作費(fèi)用，制造，維修選型：攪拌目的，物料黏度，攪拌黏度大?、虐磾嚢枘康?，P380表8—9⑵按攪拌器形式和適用條件P381，表810高黏度流體混合：錨式，螺桿式，螺帶式小容積流體混合：漿式低黏度流體混合：推進(jìn)式渦輪式：流體黏度不超過(guò)50Pa.s的其他各種操作8.2.3.4生物反應(yīng)器，物料特性及攪拌器物料特性：⑴在多相體系中進(jìn)行。黏度變化，形態(tài)也變化⑵大多生物對(duì)剪切力敏感⑶大多微生物發(fā)酵需要氧氣攪拌器：有較大流體循環(huán)特性，徑向流和軸向流相結(jié)合的多層攪拌器8.2.3.5攪拌功率計(jì)算（PVOWE）攪拌功率：攪拌器在一定轉(zhuǎn)速攪拌時(shí)，對(duì)液體做功，并使之發(fā)生流動(dòng)所需要的功率功率計(jì)算目的：設(shè)計(jì)或校核攪拌器和攪拌軸的強(qiáng)度，剛度，選擇電機(jī)和減速器等。影響功率的因素：⑴攪拌器的幾何尺寸及轉(zhuǎn)速，攪拌器直徑d,漿葉寬度B，漿葉傾斜角。轉(zhuǎn)速n，單個(gè)攪拌器的個(gè)數(shù)，攪拌器距攪拌底部的距離。⑵攪拌器的結(jié)構(gòu)。容器內(nèi)徑D，液面高度h，擋板數(shù)，擋板寬度b，導(dǎo)流筒尺寸。⑶攪拌介質(zhì)特性：液體密度p，黏度u⑷重力加速度g用下式表示：Np=P/pn3d5=K（Re）r（Fr）gf（d/D，B/D，h/D）（81）NP：功率準(zhǔn)熟； P：攪拌功率 K：系數(shù)Fr：弗德系數(shù) Fr=n2d/g r，g指數(shù)一般情況：Fr影響較小，D、不、b等參數(shù)歸因到K攪拌功率：NP=P/pn3d5np的確定：特定攪拌裝置上，測(cè)得NP與Re的關(guān)系，得到功率曲線（8-27）Np隨Re的變化：Re<10層流區(qū)，曲線近似直線10e<Re<1000，過(guò)度流區(qū)，為一下凹曲線Re）1000充分湍流后，一水平直線，與Re無(wú)關(guān)8.2.4攪拌軸設(shè)計(jì)（Shaft）考慮因素：扭轉(zhuǎn)變形，臨界轉(zhuǎn)速，扭距和彎距聯(lián)合作用下的強(qiáng)度，軸封出于允許的徑向位移，腐蝕裕度⑴攪拌軸的力學(xué)模型：旋轉(zhuǎn)軸，單跨軸P386圖8-29,8-28⑵按扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算攪拌軸的軸徑（Torsion）扭轉(zhuǎn)變形過(guò)大，軸振動(dòng)單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角：r=583.6Mnmax/G.Vd5（（1-a4）<[r] （8-3）Mnmax：軸傳遞的最大扭距=9553P/Pn：：電機(jī)功率 n：攪拌軸轉(zhuǎn)速 “：傳動(dòng)裝置效率G:軸材料剪切彈性模量 a：空心軸內(nèi)外徑之比攪拌軸直徑：D=4.92（Mnmax/[r].G（1-a4）0.25 （8—4）⑶按臨界轉(zhuǎn)速校核攪拌軸直徑臨界轉(zhuǎn)速：攪拌軸達(dá)到軸的自振頻率時(shí)會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈震動(dòng)，并出現(xiàn)很大彎曲時(shí)的轉(zhuǎn)速。Ne剛性軸：攪拌軸的工作轉(zhuǎn)速低于第一臨界轉(zhuǎn)速的軸要求 n<0.7nc柔性軸：攪拌軸的工作轉(zhuǎn)速大于第一臨界轉(zhuǎn)速的軸要求 n>1.3nc還有第二，第三臨界轉(zhuǎn)速，一般工作轉(zhuǎn)速較低，多為剛性軸剛性軸與支承形式，支承點(diǎn)距離，軸徑有關(guān)。具有多個(gè)攪拌器的等直徑懸臂軸，其第一臨界轉(zhuǎn)速為：n=30 ''3砌1―。4）c兀\L2（L+a）m11 1s（8-5）L1：第一攪拌軸懸臂長(zhǎng)度A：懸臂軸兩支點(diǎn)間距離Ms：軸及攪拌器有效質(zhì)量在S點(diǎn)的等蕭質(zhì)量之和表8-11不同介質(zhì)，不同攪拌器，工作轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)速比值選用⑷按強(qiáng)度計(jì)算攪拌軸的直徑攪拌軸強(qiáng)度條件：t =Mte/WP<[①] （8-6）vmaxtePMte：扭轉(zhuǎn)和彎距聯(lián)合作用時(shí)的當(dāng)量直徑：Mte=M2+M2'nMn：牛距M：彎距 M=Mr+MaMR，MA“：水平推力，軸向力引起的軸的彎距攪拌軸直徑：d=1.72[Mte/[t](1-a4)]1/3⑸按軸封處允許徑向位移驗(yàn)算軸徑徑向位移產(chǎn)生：軸承的徑向間隙，流體形成的水平推力。攪拌器及附件質(zhì)量不均勻產(chǎn)生的離心力總的徑向位移：[8]=0.1xKddL0 3K3:徑向系數(shù) 一般取K3=0.3⑹減小軸端擾度，提高攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速的措施①縮短懸臂段攪拌軸的長(zhǎng)度。受端部集中力作用的懸臂梁，端點(diǎn)擾度與懸臂長(zhǎng)度的三次方成正比②增加軸徑：軸徑增加，饒度減小，但需增加軸承，軸封，連軸器③設(shè)置底軸承或中間軸承?？蓽p少饒度，但軸承在物料中潤(rùn)、滑不好。④設(shè)置穩(wěn)定器原理：穩(wěn)定器受到介質(zhì)阻尼的方向與攪拌器對(duì)攪拌軸施加的水平作用力的方向相反，減少擺動(dòng)，其阻尼力與承受阻尼作用的面積有關(guān)結(jié)構(gòu)形式：圓筒型：心圓筒安裝在攪拌器的下面，迎液面積較大葉片型：切向布置在攪拌器的下面，安裝在軸上，與軸垂直8.2.5密封裝置軸封：填料密封，機(jī)械密封目的：防介質(zhì)外瀉，外部雜質(zhì)滲入攪拌容器⑴填料密封特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易適用：非腐蝕性，弱腐蝕性介質(zhì)，密封要求不高；允許定期維護(hù)①結(jié)構(gòu)與工作原理：結(jié)構(gòu)P390底環(huán)，本體，油環(huán)，填料，螺柱，壓蓋，油杯組成原理：壓蓋作用下，填料對(duì)軸表面產(chǎn)生徑向壓緊力，其填料中潤(rùn)滑劑在軸上形成一層液膜或外部流體滲入缺點(diǎn)；不可能絕對(duì)不漏，填料與軸中間磨損②填料密封箱特點(diǎn)：A：壓蓋上有襯套，可提高安裝精度B：成型環(huán)狀填料，易保證尺寸公差，接觸均勻③填料選用A：根據(jù)介質(zhì)腐蝕性及設(shè)計(jì)壓力，設(shè)計(jì)溫度選用。適用非易燃，易爆，有毒的一般物料，且