工业搅拌器资料PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,工业搅拌器,Industrial agitator,生化制药,1232,班 第三组,2014,年,11,月,12,日,目录,1,2,推进式和涡轮式搅拌器的结构特点,1.1,推进式搅拌器,1.2,涡轮式搅拌器,1.3,应用,提高搅拌器措施,2.1,打旋现象,2.2,导致后果,2.3,提高搅拌器的措施,搅拌器的选型,3,设备选型应遵循的原则,3.1,搅拌器的选用,3.2,适用条件,3.3,不同过程搅拌器的选用,4,4.1,选用的原则,4.2,主要的问题,推进式搅拌器,推进式搅拌器（又称船用推进器）,常用于,低粘流体,中。,结构,标准推进式搅拌器有三瓣叶,片，其螺距与桨直径,d,相等。,它直径较小，,d/D=1/4,1/3,，叶端速度一般为,7,10 m/s,，最高达,15 m/s,。,图（,1,）推进式搅拌器,1.1,推进式搅拌器,搅拌时,流体由桨叶上方吸入，下方以圆筒状螺旋形排,出，流体至容器底再沿壁面返至桨叶上方，形,成轴向流动。,特点,搅拌时流体的湍流程度不高，循环量大，结构,简单，制造方便。,循环性能好，剪切作用不大，,属于,循环型,搅拌器,表,1,、,推进式搅拌器常用参数,常用尺寸,常用运转条件,常用介质粘度范围,流动状态,备注,d/D=0.2,0.5(,以,0.33,居多,),p/d=1,2,B,n,=2,3,4(,以,3,居多,),p,螺距,n=100,500r/m,in,v=3,15m/s,小于,2Pas,轴流型，循环速率高，剪切力小。采用挡板或导流筒则轴向循环更强,最高转速可达,1750r/min:,最高叶端线速度可达,25m/s,。,转速在,500r/min,以下，适用介质粘度可达,50Pa.s,涡轮式搅拌器,涡轮式搅拌器（又称透,平式叶轮），是应用较,广的一种搅拌器，,能有,效地完成几乎所有的搅,拌操作,，并能处理粘度,范围很广的流体。,见图,2,图,2,、涡轮式搅拌器,1.2,涡轮式搅拌器,涡轮式搅拌器,涡轮式搅拌器分为,开式,盘式,开式有：,平直叶、斜叶、弯叶等。,叶片数为,2,叶和,4,叶,盘式有：,圆盘平直叶、圆盘斜叶、,圆盘弯叶等。叶片数常,为,6,叶,。,为改善流动状况，,有时把桨叶制成,凹形或箭形,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,混合、液,液分散、,液,固悬浮,，以及促进良好的传热、传质和化学反应。,1.3,应用,平直叶,剪切作用较大，属剪切型搅拌器。,弯叶,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。,图,2,、涡轮式搅拌器常用参数,型式,常用尺寸,常用运转条件,常用介质粘度范围,流动状态,备注,开式涡轮,d/D=0.2,0.5,(,以,0.33,居多,),b/d=0.2,B,n,=,3,4,6,8,(,以,6,居多,),折叶式,=30,45,60,后弯式,=30,50,60,后弯角,n=10,300r/min,v=4,10m/s,折叶式,v=2,6m/s,50Pas,，,折叶和后弯叶,10Pas,平直叶、后弯叶为径向流型。在有挡板时以桨叶为界形成上下两个循环流。,折叶的还有轴向分流，近于轴流型,最高转速可达,600r/min,圆盘上下液体的混合不如开式涡轮,盘式涡轮,d:l:b=20:5:4,d/D=0.2,0.5,(,以,0.33,居多,),B,n,=4,6,8,=45,60,=45,n=10,300r/min,v=4,10m/s,折叶式,v=2,6m/s,50Pas,，,折叶和,后弯叶,10Pas,2,可以采用的提高搅拌效果的措施,2.1,、打旋现象,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,离心力的作用,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涡。这种现象称为：打旋。,2.2,导致的后果,（,1,）,叶轮的,转速越大,，形成的,旋涡就越深,，液体轴向流动效果非常好，但各层,液体之间几乎不发生轴向混合,，且当物料为多相体系时，还会发生分层或分离现象,（,2,）,当液面下凹至一定深度后，,叶轮的中心部位将暴露于空气中，并吸入空气,，使被搅拌液体的表观密度和搅拌效率下降。（更为严重）,（,3,）,打旋还会引起,功率波动和异常作用力,，加剧搅拌器的振动，甚至使其无法工作。,2.3,具体提高搅拌效果的措施,装设挡板,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,轴向,和,径向,流动，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,形成湍流,，使搅拌效果显著提高。,注：挡板的安装方式与液体黏度有关,粘度,安装方式,低粘度,（,10Pas,）,应使挡板离开釜壁并与壁面倾斜,粘度,12Pas,无需安装挡板,挡板安装方式与粘度的关系,加了挡板的搅拌机,有挡板时的流动情况,不加挡板,搅拌器的偏心或偏心且倾斜安装，不仅可以破坏,循环对路的对称性有效抑制打旋,现象，而且增加液体的,湍流程度,从而使搅拌效果提高。,偏心安装搅拌器,导流筒为一圆筒体，其作用是使桨叶排出的液体在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。,应注意,：,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,。,设置导流筒,导流筒的安装方式,导流筒,挡板,3,搅拌器的选型,搅拌器选型一般从三个方面考虑,搅拌目的,物料粘度,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,费用省，以及制造、维护和检修方便等因素。,3.1,按搅拌,目的,选型,仅考虑搅拌目的时搅拌器的选型,搅拌目的,挡板条件,推荐形式,流动状态,互溶液体的混合及在其中进行化学反应,无挡板,三叶折叶涡轮、六叶折叶开启涡轮、桨式、圆盘涡轮,湍流,(,低粘流体,),有导流筒,三叶折叶涡轮、六叶折叶开启涡轮、推进式,有或无导流筒,桨式、螺杆式、框式、螺带式、锚式,层流,(,高粘流体,),固,液相分散及在其中溶解和进行化学反应,有或无挡板,桨式、六叶折叶开启式涡轮,湍流,(,低粘流体,),有导流筒,三叶折叶涡轮、六叶折叶开启涡轮、推进式,有或无导流筒,螺带式、螺杆式、锚式,层流,(,高粘流体,),液,液相分散（互溶的液体）及在其中强化传质和进行化学反应,有挡板,三叶折叶涡轮、六叶折叶开启涡轮、桨式、圆盘涡轮式、推进式,湍流,(,低粘流体,),搅拌目的与推荐的搅拌器形式（续）,液,液相分散（不互溶的液体）及在其中强化传质和进行化学反应,有挡板,圆盘涡轮、六叶折叶开启涡轮,湍流,(,低粘流体,),有反射物,三叶折叶涡轮,有导流筒,三叶折叶涡轮、六叶折叶开启涡轮、推进式,有或无导流筒,螺带式、螺杆式、锚式,层流,(,高粘流体,),气,液相分散及在其中强化传质和进行化学反应,有挡板,圆盘涡轮、闭式涡轮,湍流,(,低粘流体,),有反射物,三叶折叶涡轮,有导流筒,三叶折叶涡轮、六叶折叶开启涡轮、推进式,有导流筒,螺杆式,层流,(,高粘流体,),无导流筒,锚式、螺带式,3.2,按搅拌器,型式和适用条件,选型,推进式搅拌器,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,拌容器中。,涡轮式搅拌器,应用范围较广，各种搅拌操作都适用，,但流体粘度不宜超过,50Pas,。,3.3,按搅拌器,不同过程,选型,搅拌过程,主要控制因素,搅拌器型式,混合（低粘度均相液体）,循环流量,推进式、涡轮式，要求不高时用桨式,混合（高粘度液体）,循环流量 低转速,涡轮式、锚式、框式、螺带式、带挡板式的桨式,分散（非均相液体）,液滴大小（分散度）循环流量,涡轮式,溶液反应（互溶体系）,湍流强度 循环流量,涡轮式、推进式、桨式,固体悬浮,循环流量 湍流强度,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,固体溶解,剪切作用 循环流量,涡轮式、推进式、桨式,气体吸收,剪切作用 循环流量高转速,涡轮式,结晶,循环流量 剪切作用 低转速,按控制因素采用涡轮式、桨式或桨式的变形,传热,循环流量 传热面上高流速,桨式、推进式、涡轮式,4,设备选型应遵循的原则,4.1,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益。,设备选型应遵循的原则如下：,生产上适用,所选购的设备应与本企业扩大生产规模或开发新产品等需求相适应。,技术上先进,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术寿命,经济上合理,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。,4.2,考虑的主要问题,设备的主要参数选择,生产率,：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，锅炉以每小时蒸发蒸汽吨数；,工艺性,：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；,4.2.2,设备的可靠性和维修性,4.2.2.1,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、元器件稳定性设计、安全性设计和人机因素等方面进行分析；,4.2.2.2,设备的维修性,4.2.2.2.1,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。,4.2.2.2.2,结构设计合理，设备结构的总体布局应符合可达性原则，各零部件和结构应易于接近，便于检查与维修,4.2.2.2.3,标准化、组合化原则。,4.2.2.2.4,结构先进。,设备及其操作室的设计必须符合有利于减轻劳动者精神疲劳的要求。,设备安全性和操作性,在设备选型中，若遇到新投入使用的安全防护性元部件，必须要求其提供实验和使用情况报告等资料。,设备的操作性,：,设备的操作性属人机工程学范畴内容，总的要求是方便、可靠、安全，符合人机工程学原理，通常要考虑的主要事项如下：,操作机构及其所设位置符合劳动保护法规要求，适合一般体型的操作者得要求。,充分考虑操作者生理限度，不能使其在法定的操作时间内承受超高体能限度的操作力、活动节奏、动作速度、耐久力等。,设备及其操作室的设计必须符合有利于减轻劳动者精神疲劳的要求。,谢谢大家！,制作人：,余孟,、袁光建、吴菲、张慧、魏姗、彭祝莲,