工業(yè)攪拌器資料

工業(yè)攪拌器Industrial

agitator——生化制藥1232班

第三組2014年11月12日目錄12推進(jìn)式和渦輪式攪拌器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)推進(jìn)式攪拌器渦輪式攪拌器應(yīng)用提高攪拌器措施打旋現(xiàn)象導(dǎo)致后果提高攪拌器的措施攪拌器的選型3設(shè)備選型應(yīng)遵循的原則攪拌器的選用適用條件不同過程攪拌器的選用4選用的原則主要的問題推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)式攪拌器（又稱船用推進(jìn)器）常用于低粘流體中。結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)式攪拌器有三瓣葉片，其螺距與槳直徑d相等。它直徑較小，d/D=1/4～1/3，葉端速度一般為

7～10m/s，最高達(dá)15

m/s。圖（1）推進(jìn)式攪拌器1.1推進(jìn)式攪拌器攪拌時——流體由槳葉上方吸入，下方以圓筒狀螺旋形排出，流體至容器底再沿壁面返至槳葉上方，形成軸向流動。特點(diǎn)——攪拌時流體的湍流程度不高，循環(huán)量大，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。循環(huán)性能好，剪切作用不大，屬于循環(huán)型攪拌器表1、推進(jìn)式攪拌器常用參數(shù)常用尺寸常用運(yùn)轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀態(tài)備注d/D=0.2～n=100～小于軸流型，循環(huán)最高轉(zhuǎn)速可達(dá)0.5(以500r/2Pa·s速率高，剪切1750r/min:0.33居多)m力小。采用擋最高葉端線速p/d=1,2in板或?qū)Я魍矂t度可達(dá)25m/s。Bn=2,3,4(v=3～軸向循環(huán)更強(qiáng)轉(zhuǎn)速在以3居多)15m/s500r/min以p－螺距下，適用介質(zhì)粘度可達(dá)50Pa.s渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器（又稱透平式葉輪），是應(yīng)用較廣的一種攪拌器，能有

效地完成幾乎所有的攪拌操作，并能處理粘度范圍很廣的流體。見圖2圖2、渦輪式攪拌器1.2渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器分為開式盤式開式有：平直葉、斜葉、彎葉等。葉片數(shù)為2葉和4葉盤式有：圓盤平直葉、圓盤斜葉、圓盤彎葉等。葉片數(shù)常為6葉。為改善流動狀況，有時把槳葉制成凹形或箭形1.3

應(yīng)用渦輪式攪拌器有較大的剪切力，可使流體微團(tuán)分散得很細(xì)，適用于低粘度到中等粘度流體的混合、液—液分散、液—固懸浮，以及促進(jìn)良好的傳熱、傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。平直葉——剪切作用較大，屬剪切型攪拌器。彎葉——指葉片朝著流動方向彎曲，可降低功率消耗，適用于含有易碎固體顆粒的流體攪拌。圖2、渦輪式攪拌器常用參數(shù)型式常用尺寸常用運(yùn)轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀態(tài)備注d/D=0.2～0.5n=10～<50Pa·s，平直葉、最高轉(zhuǎn)速可達(dá)(以0.33居多)300r/m折葉和后彎后彎葉為600r/minb/d=0.2in葉<10Pa·s徑向流型。圓盤上下液體Bn=,3,4,6,8v=4～在有擋板的混合不如開(以6居多)10m/s時以槳葉式渦輪開式渦輪折葉式θ=30°,45°,折葉式v=2～為界形成上下兩個60°6m/s循環(huán)流。后彎式?=30°,50°,折葉的還60°有軸向分?后彎角流，近于軸流型盤式渦輪d:l:b=20:5:4n=10～<50Pa·s，d/D=0.2～0.5300r/m折葉和(以0.33居多)in后彎葉Bn=4,6,8v=4～<10Pa·sθ=45°,60°10m/s?=45°折葉式v=2～6m/s2

可以采用的提高攪拌效果的措施2.1、打旋現(xiàn)象當(dāng)攪拌器置于容器中心攪拌低黏度液體時，若葉輪轉(zhuǎn)速足夠高，液體就會在離心力的作用下涌向釜壁，使釜壁處的液體液面上升，而中心處的液面下降，結(jié)果形成了一個大旋渦。這種現(xiàn)象稱為：打旋。2.2導(dǎo)致的后果（1）葉輪的轉(zhuǎn)速越大，形成的旋渦就越深，液體軸向流動效果非常好，但各層液體之間幾乎不

發(fā)生軸向混合，且當(dāng)物料為多相體系時，還會發(fā)生分層或分離現(xiàn)象當(dāng)液面下凹至一定深度后，葉輪的中心部

位將暴露于空氣中，并吸入空氣，使被攪拌液體的表觀密度和攪拌效率下降。（更為嚴(yán)重）打旋還會引起功率波動和異常作用力，加劇攪拌器的振動，甚至使其無法工作。2.3具體提高攪拌效果的措施2.3.1裝設(shè)擋板在釜內(nèi)裝設(shè)擋板，既能提高液體的湍流程度，又能使切向流動的變化變?yōu)檩S向和徑向流動，制止打旋現(xiàn)象。裝設(shè)擋板后釜內(nèi)液面下凹現(xiàn)象基本消失，釜內(nèi)液體流動形成湍流，使攪拌效果顯著提高。注：擋板的安裝方式與液體黏度有關(guān)粘度安裝方式低粘度（<7Pa·s）垂直縱向安裝在內(nèi)壁上，上部伸出液面，下部到達(dá)釜底中等粘度（7~10Pa·s）液體或固液體系，應(yīng)使擋板離開釜壁高粘度（>10Pa·s）應(yīng)使擋板離開釜壁并與壁面傾斜粘度>12Pa·s無需安裝擋板擋板安裝方式與粘度的關(guān)系加了擋板的攪拌機(jī)↓不加擋板↗有擋板時的流動情況↓，攪拌器的偏心或偏心且傾斜安裝不僅可以破壞循

環(huán)對路的對稱性有效抑制打旋現(xiàn)象，而且增加液體的湍流程度從而使攪拌效果提高。2.3.2偏心安裝攪拌器導(dǎo)流筒為一圓筒體，其作用是使槳葉排出的液體在導(dǎo)流筒內(nèi)部和外部形成軸向循環(huán)流動。導(dǎo)流筒可限定釜內(nèi)液體流動路線，迫使釜內(nèi)液體通過導(dǎo)流筒內(nèi)的強(qiáng)烈混合區(qū)，既提高了循環(huán)流量和混合效果，又有助于消除短路與流動死區(qū)。應(yīng)注意：對于推進(jìn)式攪拌器，導(dǎo)流筒應(yīng)套在葉輪外

部；面對渦輪式攪拌器，則應(yīng)安裝在葉輪上方。2.3.3設(shè)置導(dǎo)流筒導(dǎo)流筒的安裝方式導(dǎo)流筒→←擋板3攪拌器的選型攪拌器選型一般從三個方面考慮攪拌目的物料粘度攪拌容器容積的大小選用時除滿足工藝要求外，還應(yīng)考慮功耗低、操作費(fèi)用省，以及制造、維護(hù)和檢修方便等因素。3.1按攪拌目的選型僅考慮攪拌目的時攪拌器的選型攪拌目的擋板條件推薦形式流動狀態(tài)互溶液體的混合及在其中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)無擋板三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、槳式、圓盤渦輪湍流(低粘流體)有導(dǎo)流筒三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、推進(jìn)式有或無導(dǎo)流筒槳式、螺桿式、框式、螺帶式、錨式層流(高粘流體)固—液相分散及在其中溶解和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)有或無擋板槳式、六葉折葉開啟式渦輪湍流(低粘流體)有導(dǎo)流筒三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、推進(jìn)式有或無導(dǎo)流筒螺帶式、螺桿式、錨式層流(高粘流體)液—液相分散（互溶的液體）及在其中強(qiáng)化傳質(zhì)和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)有擋板三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、槳式、圓盤渦輪式、推進(jìn)式湍流(低粘流體)攪拌目的與推薦的攪拌器形式（續(xù)）液—液相分散（不互溶的液體）及在其中強(qiáng)化傳質(zhì)和進(jìn)行化學(xué)反

應(yīng)有擋板圓盤渦輪、六葉折葉開啟渦輪湍流(低粘流體)有反射物三葉折葉渦輪有導(dǎo)流筒三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、推進(jìn)式有或無導(dǎo)流筒螺帶式、螺桿式、錨式層流(高粘流體)氣—液相分散及在其中強(qiáng)化傳質(zhì)和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)有擋板圓盤渦輪、閉式渦輪湍流(低粘流體)有反射物三葉折葉渦輪有導(dǎo)流筒三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、推進(jìn)式有導(dǎo)流筒螺桿式層流(高粘流體)無導(dǎo)流筒錨式、螺帶式3.2

按攪拌器型式和適用條件選型推進(jìn)式攪拌器——用于低粘度流體的混合，循環(huán)能力強(qiáng)，動力消耗小，可應(yīng)用到很大容積的攪拌容器中。渦輪式攪拌器——應(yīng)用范圍較廣，各種攪拌操作都適用，但流體粘度不宜超過50Pa·s。3.3

按攪拌器不同過程選型攪拌過程主要控制因素?cái)嚢杵餍褪交旌希ǖ驼扯染嘁后w）循環(huán)流量推進(jìn)式、渦輪式，要求不高時用槳式混合（高粘度液體）①循環(huán)流量

②低轉(zhuǎn)速渦輪式、錨式、框式、螺帶式、帶擋板式的槳式分散（非均相液體）①液滴大?。ǚ稚⒍龋谘h(huán)流量渦輪式溶液反應(yīng)（互溶體系）①湍流強(qiáng)度

②循環(huán)流量渦輪式、推進(jìn)式、槳式固體懸?、傺h(huán)流量

②湍流強(qiáng)度按固體顆粒的粒度、含量及密度決定采用槳式、推進(jìn)式或渦輪式固體溶解①

剪切作用

②循環(huán)流量渦輪式、推進(jìn)式、槳式氣體吸收①剪切作用②循環(huán)流量③高轉(zhuǎn)速渦輪式結(jié)晶①循環(huán)流量②剪切作用③低轉(zhuǎn)速按控制因素采用渦輪式、槳式或槳式的變形傳熱①循環(huán)流量

②傳熱面上高流速槳式、推進(jìn)式、渦輪式4設(shè)備選型應(yīng)遵循的原則原則所謂設(shè)備選型既是從多種可以滿足相同需要的不同型號、規(guī)格的設(shè)備中，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)的分析評價，選擇最佳方案以作出購買決策。合理選擇設(shè)備，可使有限的資金發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)備選型應(yīng)遵循的原則如下：生產(chǎn)上適用——所選購的設(shè)備應(yīng)與本企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)?；蜷_發(fā)新產(chǎn)品等需求相適應(yīng)。技術(shù)上先進(jìn)——在滿足生產(chǎn)需要的前提下，要求其性能指標(biāo)保持先進(jìn)水平，以利提高產(chǎn)品質(zhì)量和延長其技術(shù)壽命經(jīng)濟(jì)上合理——即要求設(shè)備價格合理，在使用過程中能耗、維護(hù)費(fèi)用低，并且回收期較短?？紤]的主要問題設(shè)備的主要參數(shù)選擇生產(chǎn)率：設(shè)備的生產(chǎn)率一般用設(shè)備單位時間（分、時、班、年）的產(chǎn)品產(chǎn)量來表示。例如，鍋爐以每小時蒸發(fā)蒸汽噸數(shù)；工藝性：機(jī)器設(shè)備最基本的一條是要符合產(chǎn)品工藝的技術(shù)要求，把設(shè)備滿足生產(chǎn)工藝要求的能力叫工藝性。例如：金屬切削機(jī)床應(yīng)能保證所加工零件的尺寸精度、幾何形狀精度和表面質(zhì)量的要求；4.2.2

設(shè)備的可靠性和維修性.1設(shè)備的可靠性選擇設(shè)備可靠性時要求使其主要零部件平均故障間隔期越長越好，具體的可以從設(shè)備設(shè)計(jì)選擇的安全系數(shù)、冗余性設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)、元器件穩(wěn)定性設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)和人機(jī)因素等方面進(jìn)行分析；設(shè)備的維修性設(shè)備的技術(shù)圖紙、資料齊全。便于維修人員了解設(shè)備結(jié)構(gòu)，易于拆裝、檢查。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，設(shè)備結(jié)構(gòu)的總體布局應(yīng)符合可達(dá)性原則，各零部件和結(jié)構(gòu)應(yīng)易于接近，便于檢查與維修標(biāo)準(zhǔn)化、組合化原則。結(jié)構(gòu)先進(jìn)。4.2.3設(shè)備安全性和操作性在設(shè)備選型中，若遇到新投入使用的安全防護(hù)性元部件，必須要求其