工业搅拌器资料PPT学习教案

1、会计学1 工业搅拌器资料工业搅拌器资料 1 2 推进式和涡轮式搅拌器的结构特点推进式和涡轮式搅拌器的结构特点 1.1推进式搅拌器推进式搅拌器 1.2涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器 1.3应用应用 提高搅拌器措施提高搅拌器措施 2.1打旋现象打旋现象 2.2导致后果导致后果 2.3提高搅拌器的措施提高搅拌器的措施 第1页/共32页 搅拌器的选型搅拌器的选型3 设备选型应遵循的原则设备选型应遵循的原则 3.1搅拌器的选用搅拌器的选用 3.2适用条件适用条件 3.3不同过程搅拌器的选用不同过程搅拌器的选用 4 4 4.1选用的原则选用的原则 4.2主要的问题主要的问题 第2页/共32页 推进式搅拌器推进式

2、搅拌器 推进式搅拌器（又称船用推进器推进式搅拌器（又称船用推进器 ） 常用于常用于低粘流体低粘流体中。中。 结构结构 标准推进式搅拌器有三瓣叶标准推进式搅拌器有三瓣叶 片，其螺距与桨直径片，其螺距与桨直径d d相等相等 。 它直径较小，它直径较小，d/D=1/4d/D=1/41/31/3 ，叶端速度一般为，叶端速度一般为 7 710 10 m/sm/s，最高达，最高达15 m/s15 m/s。 图（图（1）推进式搅拌器）推进式搅拌器 1.11.1 第3页/共32页 推进式搅拌器推进式搅拌器 第4页/共32页 搅拌时搅拌时流体由桨叶上方吸入，下方以圆筒状螺旋形排流体由桨叶上方吸入，下方以圆筒状螺

3、旋形排 出，流体至容器底再沿壁面返至桨叶上方，形出，流体至容器底再沿壁面返至桨叶上方，形 成轴向流动。成轴向流动。 特点特点 搅拌时流体的湍流程度不高，循环量大，结构搅拌时流体的湍流程度不高，循环量大，结构 简单，制造方便。简单，制造方便。 循环性能好，剪切作用不大，循环性能好，剪切作用不大， 属于属于循环型循环型搅拌器搅拌器 第5页/共32页 表表1、推进式搅拌器常用参数推进式搅拌器常用参数 常用尺寸常用尺寸 常用运常用运 转条件转条件 常用介质常用介质 粘度范围粘度范围 流动状态流动状态备注备注 d/D=0. 20.5(以以 0.33居多居多) p/d=1,2 Bn=2,3,4( 以以3居

4、多居多) p螺距螺距 n=10 0 500r/ m in v=3 15m/s 小于小于 2Pas 轴流型，循环轴流型，循环 速率高，剪切速率高，剪切 力小。采用挡力小。采用挡 板或导流筒则板或导流筒则 轴向循环更强轴向循环更强 最高转速可达最高转速可达 1750r/min: 最高叶端线速最高叶端线速 度可达度可达25m/s。 转速在转速在 500r/min以以 下，适用介质下，适用介质 粘度可达粘度可达 50Pa.s 第6页/共32页 涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器 涡轮式搅拌器（又称涡轮式搅拌器（又称 透透 平式叶轮），是应用平式叶轮），是应用 较较 广的一种搅拌器，广的一种搅拌器，能能 有有 效

5、地完成几乎所有的效地完成几乎所有的 搅搅 拌操作拌操作，并能处理粘，并能处理粘 度度 范围很广的流体。范围很广的流体。 见图见图2 2 图图2 2、涡轮式搅拌器、涡轮式搅拌器 1.21.2 第7页/共32页 涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器 第8页/共32页 第9页/共32页 涡轮式搅拌器分为涡轮式搅拌器分为 开式开式 盘式盘式 开式有：开式有： 平直叶、斜叶、弯叶等平直叶、斜叶、弯叶等 。 叶片数为叶片数为2 2叶和叶和4 4叶叶 盘式有：盘式有： 圆盘平直叶、圆盘斜叶圆盘平直叶、圆盘斜叶 、 圆盘弯叶等。叶片数常圆盘弯叶等。叶片数常 为为6 6叶叶。 为改善流动状况，为改善流动状况， 有时把桨叶制

6、成有时把桨叶制成凹形或箭形凹形或箭形 第10页/共32页 涡轮式搅拌器有较大的剪切力，可使流体微团分散得涡轮式搅拌器有较大的剪切力，可使流体微团分散得 很细，适用于低粘度到中等粘度流体的很细，适用于低粘度到中等粘度流体的混合、液混合、液液分散、液分散、 液液固悬浮固悬浮，以及促进良好的传热、传质和化学反应。，以及促进良好的传热、传质和化学反应。 1.3 1.3 应用应用 平直叶平直叶剪切作用较大，属剪切型搅拌器。剪切作用较大，属剪切型搅拌器。 弯叶弯叶 指叶片朝着流动方向弯曲，可降低功率指叶片朝着流动方向弯曲，可降低功率 消耗，适用于含有易碎固体颗粒的流体搅拌。消耗，适用于含有易碎固体颗粒的流

7、体搅拌。 第11页/共32页 图图2 2、涡轮式搅拌器常用参数、涡轮式搅拌器常用参数 型式型式常用尺寸常用尺寸 常用运转常用运转 条件条件 常用介质粘常用介质粘 度范围度范围 流动状态流动状态备注备注 开式涡轮开式涡轮 d/D=0.20.5 ( (以以0.33居多居多) ) b/d=0.2 Bn=,3,4,6,8 ( (以以6居多居多) ) 折叶式折叶式 =30,45, 60 后弯式后弯式 =30,50, 60 后弯角后弯角 n=10 300r/m in v=4 10m/s 折叶式折叶式 v=2 6m/s 50Pas， 折叶和后弯折叶和后弯 叶叶 10Pas 平直叶、平直叶、 后弯叶为后弯叶为

8、 径向流型。径向流型。 在有挡板在有挡板 时以桨叶时以桨叶 为界形成为界形成 上下两个上下两个 循环流。循环流。 折叶的还折叶的还 有轴向分有轴向分 流，近于流，近于 轴流型轴流型 最高转速可达最高转速可达 600r/min 圆盘上下液体圆盘上下液体 的混合不如开的混合不如开 式涡轮式涡轮 盘式涡轮盘式涡轮d:l:b=20:5:4 d/D=0.20.5 ( (以以0.33居多居多) ) Bn=4,6,8 =45,60 =45 n=10 300r/m in v=4 10m/s 折叶式折叶式 v=2v=26m/s6m/s 50Pas， 折叶和折叶和 后弯叶后弯叶 10Pas 第12页/共32页 2

9、.12.1、打旋现象、打旋现象 当搅拌器置于容器中心搅拌低黏度液体时，当搅拌器置于容器中心搅拌低黏度液体时， 若叶轮转速足够高，液体就会在若叶轮转速足够高，液体就会在离心力的作离心力的作 用用下涌向釜壁，使釜壁处的液体液面上升，下涌向釜壁，使釜壁处的液体液面上升， 而中心处的液面下降，结果形成了一个大旋而中心处的液面下降，结果形成了一个大旋 涡。这种现象称为：打旋。涡。这种现象称为：打旋。 第13页/共32页 第14页/共32页 2.2导致的后果导致的后果 （1）叶轮的叶轮的转速越大转速越大，形成的，形成的旋涡就越深旋涡就越深，液，液 体轴向流动效果非常好，但各层体轴向流动效果非常好，但各层液

10、体之间几乎液体之间几乎 不发生轴向混合不发生轴向混合，且当物料为多相体系时，还，且当物料为多相体系时，还 会发生分层或分离现象会发生分层或分离现象 （2）当液面下凹至一定深度后，当液面下凹至一定深度后，叶轮的中心部叶轮的中心部 位将暴露于空气中，并吸入空气位将暴露于空气中，并吸入空气，使被搅拌液，使被搅拌液 体的表观密度和搅拌效率下降。（更为严重）体的表观密度和搅拌效率下降。（更为严重） （3）打旋还会引起打旋还会引起功率波动和异常作用力功率波动和异常作用力，加，加 剧搅拌器的振动，甚至使其无法工作。剧搅拌器的振动，甚至使其无法工作。 第15页/共32页 2.3.12.3.1装设挡板装设挡板

11、在釜内装设挡板，既能提高液体的湍流程度，在釜内装设挡板，既能提高液体的湍流程度， 又能使切向流动的变化变为又能使切向流动的变化变为轴向轴向和和径向径向流动，流动， 制止打旋现象。装设挡板后釜内液面下凹现象制止打旋现象。装设挡板后釜内液面下凹现象 基本消失，釜内液体流动基本消失，釜内液体流动形成湍流形成湍流，使搅拌效，使搅拌效 果显著提高。果显著提高。 注：挡板的安装方式与液体黏度有关注：挡板的安装方式与液体黏度有关 第16页/共32页 粘度粘度安装方式安装方式 低粘度低粘度 （10Pas） 应使挡板离开釜壁并与壁面倾斜应使挡板离开釜壁并与壁面倾斜 粘度粘度12Pas无需安装挡板无需安装挡板 挡

12、板安装方式与粘度的关系挡板安装方式与粘度的关系 第17页/共32页 加了挡板加了挡板 的搅拌机的搅拌机 有挡板时的流动情况有挡板时的流动情况 不加挡板不加挡板 第18页/共32页 搅拌器的偏心或搅拌器的偏心或 偏心且倾斜安装偏心且倾斜安装 ，不仅可以破坏，不仅可以破坏 循环对路的对称循环对路的对称 性有效抑制打旋性有效抑制打旋 现象，而且增加现象，而且增加 液体的液体的湍流程度湍流程度 从而使搅拌效果从而使搅拌效果 提高。提高。 2.3.22.3.2 偏心安装搅拌器偏心安装搅拌器 第19页/共32页 导流筒为一圆筒体，其作用是使桨叶排出的液体在导流筒为一圆筒体，其作用是使桨叶排出的液体在 导流

13、筒内部和外部形成轴向循环流动。导流筒可限导流筒内部和外部形成轴向循环流动。导流筒可限 定釜内液体流动路线，迫使釜内液体通过导流筒内定釜内液体流动路线，迫使釜内液体通过导流筒内 的强烈混合区，既提高了循环流量和混合效果，又的强烈混合区，既提高了循环流量和混合效果，又 有助于消除短路与流动死区。有助于消除短路与流动死区。 应注意应注意：对于推进式搅拌器，导流筒应套在叶轮外对于推进式搅拌器，导流筒应套在叶轮外 部；面对涡轮式搅拌器，则应安装在叶轮上方部；面对涡轮式搅拌器，则应安装在叶轮上方。 2.3.32.3.3设置导流筒设置导流筒 第20页/共32页 导流筒导流筒 挡板挡板 第21页/共32页 3

14、 搅拌器的选型搅拌器的选型 搅拌器选型一般从三个方面考虑搅拌器选型一般从三个方面考虑 搅拌目的搅拌目的 物料粘度物料粘度 搅拌容器容积的大小搅拌容器容积的大小 选用时除满足工艺要求外，还应考虑功耗低、操作选用时除满足工艺要求外，还应考虑功耗低、操作 费用省，以及制造、维护和检修方便等因素。费用省，以及制造、维护和检修方便等因素。 第22页/共32页 3.13.1按搅拌按搅拌目的目的选型选型 仅考虑搅拌目的时搅拌器的选型仅考虑搅拌目的时搅拌器的选型 搅拌目的搅拌目的挡板条件挡板条件推荐形式推荐形式流动状态流动状态 互溶液体的混合及在互溶液体的混合及在 其中进行化学反应其中进行化学反应 无挡板无挡

15、板 三叶折叶涡轮、六叶折叶开启三叶折叶涡轮、六叶折叶开启 涡轮、桨式、圆盘涡轮涡轮、桨式、圆盘涡轮 湍流湍流 ( (低粘流体低粘流体) ) 有导流筒有导流筒 三叶折叶涡轮、六叶折叶开启三叶折叶涡轮、六叶折叶开启 涡轮、推进式涡轮、推进式 有或无导流有或无导流 筒筒 桨式、螺杆式、框式、螺带式、桨式、螺杆式、框式、螺带式、 锚式锚式 层流层流 ( (高粘流体高粘流体) ) 固固液相分散及在其液相分散及在其 中溶解和进行化学反中溶解和进行化学反 应应 有或无挡板有或无挡板桨式、六叶折叶开启式涡轮桨式、六叶折叶开启式涡轮 湍流湍流 ( (低粘流体低粘流体) ) 有导流筒有导流筒 三叶折叶涡轮、六叶折

16、叶开启三叶折叶涡轮、六叶折叶开启 涡轮、推进式涡轮、推进式 有或无导流有或无导流 筒筒 螺带式、螺杆式、锚式螺带式、螺杆式、锚式 层流层流 ( (高粘流体高粘流体) ) 液液液相分散（互溶液相分散（互溶 的液体）及在其中强的液体）及在其中强 化传质和进行化学反化传质和进行化学反 应应 有挡板有挡板 三叶折叶涡轮、六叶折叶开启三叶折叶涡轮、六叶折叶开启 涡轮、桨式、圆盘涡轮式、推涡轮、桨式、圆盘涡轮式、推 进式进式 湍流湍流 ( (低粘流体低粘流体) ) 第23页/共32页 搅拌目的与推荐的搅拌器形式（续）搅拌目的与推荐的搅拌器形式（续） 液液液相分散液相分散 （不互溶的液体）（不互溶的液体）

17、及在其中强化传及在其中强化传 质和进行化学反质和进行化学反 应应 有挡板有挡板圆盘涡轮、六叶折叶开启涡轮圆盘涡轮、六叶折叶开启涡轮 湍流湍流 ( (低粘流体低粘流体) ) 有反射物有反射物三叶折叶涡轮三叶折叶涡轮 有导流筒有导流筒 三叶折叶涡轮、六叶折叶开启涡轮、三叶折叶涡轮、六叶折叶开启涡轮、 推进式推进式 有或无导流筒有或无导流筒螺带式、螺杆式、锚式螺带式、螺杆式、锚式 层流层流 ( (高粘流体高粘流体) ) 气气液相分散及液相分散及 在其中强化传质在其中强化传质 和进行化学反应和进行化学反应 有挡板有挡板圆盘涡轮、闭式涡轮圆盘涡轮、闭式涡轮 湍流湍流 ( (低粘流体低粘流体) ) 有反射

18、物有反射物三叶折叶涡轮三叶折叶涡轮 有导流筒有导流筒 三叶折叶涡轮、六叶折叶开启涡轮、三叶折叶涡轮、六叶折叶开启涡轮、 推进式推进式 有导流筒有导流筒螺杆式螺杆式 层流层流 ( (高粘流体高粘流体) ) 无导流筒无导流筒锚式、螺带式锚式、螺带式 第24页/共32页 3.2 3.2 按搅拌器按搅拌器型式和适用条件型式和适用条件选选 型型 推进式搅拌器推进式搅拌器用于低粘度流体的混合，循环能力强用于低粘度流体的混合，循环能力强 ， 动力消耗小，可应用到很大容积的搅动力消耗小，可应用到很大容积的搅 拌容器中。拌容器中。 涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器应用范围较广，各种搅拌操作都适用，应用范围较广，各种搅拌

19、操作都适用， 但流体粘度不宜超过但流体粘度不宜超过50Pas50Pas。 第25页/共32页 搅拌过程搅拌过程主要控制因素主要控制因素搅拌器型式搅拌器型式 混合（低粘度均相液体）混合（低粘度均相液体）循环流量循环流量推进式、涡轮式，要求不高时用推进式、涡轮式，要求不高时用 桨式桨式 混合（高粘度液体）混合（高粘度液体）循环流量循环流量 低转速低转速涡轮式、锚式、框式、螺带式、涡轮式、锚式、框式、螺带式、 带挡板式的桨式带挡板式的桨式 分散（非均相液体）分散（非均相液体）液滴大小（分散度）液滴大小（分散度） 循环流量循环流量 涡轮式涡轮式 溶液反应（互溶体系）溶液反应（互溶体系）湍流强度湍流强度

20、 循环流量循环流量涡轮式、推进式、桨式涡轮式、推进式、桨式 固体悬浮固体悬浮循环流量循环流量 湍流强度湍流强度按固体颗粒的粒度、含量及密度按固体颗粒的粒度、含量及密度 决定采用桨式、推进式或涡轮式决定采用桨式、推进式或涡轮式 固体溶解固体溶解 剪切作用剪切作用 循环流量循环流量涡轮式、推进式、桨式涡轮式、推进式、桨式 气体吸收气体吸收剪切作用剪切作用 循环流量高转速循环流量高转速涡轮式涡轮式 结晶结晶循环流量循环流量 剪切作用剪切作用 低转速低转速按控制因素采用涡轮式、桨式或按控制因素采用涡轮式、桨式或 桨式的变形桨式的变形 传热传热循环流量循环流量 传热面上高流速传热面上高流速桨式、推进式、

21、涡轮式桨式、推进式、涡轮式 第26页/共32页 4 设备选型应遵循的原则设备选型应遵循的原则 4.14.1原则原则 所谓设备选型既是从多种可以满足相同需要的不同型号、规所谓设备选型既是从多种可以满足相同需要的不同型号、规 格的设备中，经过技术经济的分析评价，选择最佳方案以作出格的设备中，经过技术经济的分析评价，选择最佳方案以作出 购买决策。合理选择设备，可使有限的资金发挥最大的经济效购买决策。合理选择设备，可使有限的资金发挥最大的经济效 益。益。 设备选型应遵循的原则如下：设备选型应遵循的原则如下： 4.1.14.1.1生产上适用生产上适用所选购的设备应与本企业扩大生产规模或所选购的设备应与本

22、企业扩大生产规模或 开发新产品等需求相适应。开发新产品等需求相适应。 4.1.24.1.2技术上先进技术上先进在满足生产需要的前提下，在满足生产需要的前提下， 要求其性能指标保持先进水平，以利提高产品质量和延长其技要求其性能指标保持先进水平，以利提高产品质量和延长其技 术寿命术寿命 4.1.34.1.3经济上合理经济上合理即要求设备价格合理，在使用过程中能耗即要求设备价格合理，在使用过程中能耗 、维护费用低，并且回收期较短。、维护费用低，并且回收期较短。 第27页/共32页 4.24.2考虑的主要问题考虑的主要问题 4.2.14.2.1设备的主要参数选择设备的主要参数选择 4.2.1.14.2

23、.1.1生产率生产率：设备的生产率一般用设备单位时：设备的生产率一般用设备单位时 间（分、时、班、年）的产品产量来表示。例如，锅间（分、时、班、年）的产品产量来表示。例如，锅 炉以每小时蒸发蒸汽吨数；炉以每小时蒸发蒸汽吨数； 4.2.1.2 4.2.1.2工艺性工艺性：机器设备最基本的一条是要符合：机器设备最基本的一条是要符合 产品工艺的技术要求，把设备满足生产工艺要求的能产品工艺的技术要求，把设备满足生产工艺要求的能 力叫工艺性。例如：金属切削机床应能保证所加工零力叫工艺性。例如：金属切削机床应能保证所加工零 件的尺寸精度、几何形状精度和表面质量的要求；件的尺寸精度、几何形状精度和表面质量的

24、要求； 第28页/共32页 4.2.2 4.2.2 设备的可靠性和维修性设备的可靠性和维修性 4.2.2 .1 4.2.2 .1设备的可靠性设备的可靠性 选择设备可靠性时要求使其主要零部件平均故障选择设备可靠性时要求使其主要零部件平均故障 间隔期越长越好，具体的可以从设备设计选择的间隔期越长越好，具体的可以从设备设计选择的 安全系数、冗余性设计、环境设计、元器件稳定安全系数、冗余性设计、环境设计、元器件稳定 性设计、安全性设计和人机因素等方面进行分析性设计、安全性设计和人机因素等方面进行分析 ； 4.2.2.2 4.2.2.2 设备的维修性设备的维修性 4.2.2.2.1 4.2.2.2.1 设备的技术图纸、资料齐全。便设备的技术图纸、资料齐全。便 于维修人员了解设备结构，易于拆装、检查。于维修人员了解设备结构，易于拆装、检查。 4.2.2.2.2 4.2