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1、搅拌器功率计算目录1 .运转功率计算,以平浆式为例:12 .惯性(启动)功率计算13 .搅拌器的总功率消耗PW为:24 .几种常用搅拌装置净功率(轴功率)计算公式25 .影响搅拌器功率的因素:36 .搅拌器的工艺和结构设计3搅拌器功率分为运转功率和启动功率,运转功率是指运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。1.运转功率计算,以平浆式为例:Pr=Pn3XdF式中:W-常数项;P-液体密度,kgm3;n桨叶转速,r/min;di-桨叶直径,mm;根据对运转功率的分析,可得出如下结论: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、2、在搅拌很多液体时,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余量。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。2 .惯性(启动)功率计算Pf=kPXn3XdF符号意义同上。3 .搅拌器的总功率消耗PW为:Pw=Pr+Pf=(+kPn3Xdi5以此式计算的功率值在IkW以上时误差较小,小于IkW时则与实际功率有较大出入,可以用下面的数值对功率作调整:当负荷功率NIkW时,P=(11-12)PW当负荷功率巳(UkW时
3、,P=(1-4)Pw当负荷功率W(UkW时,P=IOPW如果只对功率作粗略估算,Pw=(2-3Pr4 .几种常用搅拌装置净功率(轴功率)计算公式雷诺数R110oo3氏103名称结构尺寸参数平直叶桨式Z=2,dD=0.67,bd=O.1N=36pn3Xd5/ReN=(0.00003IR-0.0345Re+3.942)XpXn3Xd5N=(0.4-0.000002(Re-1000)pn3Xd5平直叶圆盘涡轮式Z=6,dD=O.33d:1:b=20:5:4,N=89pn3Xd5RcN=(0.OOOO6R:-0.0677Re+9.57)XPXn3Xd5N=(2-0.0000114(Re-1000)pn
4、3Xd5推进式Z=3,sd=1,dD=O.33N=40pn3Xd5/ReN=(0.000033R-0.03697Re+4.366)Xpn3Xd5N=(0.5-0.0000022(Re-1000)pn3Xd5:七压力管道注:表中计算公式是根据苏联BaenabuoB等人研究的N-Re算图拟合整理所得。雷诺数计算公式:Re=nxd3xp/n一转数/s口一黏度kgm3Sd一叶轮直径mP密度k/m3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用的。搅拌形式流动状态搅拌目的槽容展范Wms转速范Sr/min最高粘度P对流循环湍流扩散剪切流低粘度混合高粘度混合
5、传热反应分散溶解固体悬浮wr体吸收结晶传热液相反应涡轮式OOOOOOOOOOOO1-10010-300500浆式OOOOOOOOOO1-20010-30020推进式OOOOOOOOO1-1000100-500500折叶开启涡轮式OOOOOOOO1-100010-300500布尔马金式OOOOOOOO1-10010-300500锚式OOO1-1001-1001000螺杆式OOO1-500.5-50Iooo螺带式OOO1-50IOQO-液体单位体枳的平均搅抖功率的推荐值搅拌过程的种类液体单位体枳的平均搅拌功率(kwm3)液体混合0.0661949固体有机物悬浮0.1942-0.29126冏体有机物
6、溶解0.29126-0.38834同体无机物溶解0.97086乳液聚合(间歇式)0.97086-1.94172悬浮聚合(问歇式)1.16577-1.39304气体分散2.912576压力管道5 .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精细化工装置设计、多功能车间的布置设计、工艺系统及公用工程设计培训6 .搅拌器的工艺和结构设计几种搅拌籍的H/D值种类设备内物料类型H/D一般搅拌液冏相或液液和物料M.3气液相物料1-2发酵罐类17.2.5已知H/Di比,公称容积(操作时盛装物料的容积)Vg罐体全容积Vo1、装料系数nvg=v*n一般取值0.
7、6-0.85物料在反应过程中会起泡沫或呈沸腾状态,装料系数取低值约0.6-07物料反应平稳,可取0.8-0.85,物料粘度大时,可取大值。2、初步计算筒体直径v3、确定筒体高度呜W其中v-封头容积常用搅拌桨形式的适用范围和浆径罐径比型式搅拌容量液体粘度CP转速流型浆径比平直桨叶0.1100500001-100径向流dD=O.35-0.8平直涡轮桨叶0.1-505000010-300径向流dD=O.25-0.5推进式1-40010000100-1500轴向流dD=O.2-0.5,以0.33居多桨叶的安装高度桨叶形式桨叶距槽底高度H1备注浆式11.5d常取H1=d涡轮式11.5d常取H1=d推进式1/3HH为槽高常用搅拌器的结构形式和重要参数型式特性参数流型平直桨叶d/bM-18z=2n=1-100rinv=1-5ms低速时环向流高速时径向流:直涡轮桨叶d:1:b=20:5:4z=6n=10-300rminv=4-10ms低速时环向流高速时径向流,剪切作用强烈推进式sd=1z=3n=100-500rmin最大1500rminv=3T5ms最大25m/s主要为轴向流循环速度高剪切力小下图为涡轮式叶轮的标准尺寸。图2-10涡轮式叶轮的标准尺寸