搅拌器的结构与设计课件.ppt

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1、搅拌器的型式1.搅拌器的分类按流体流动形态轴向流搅拌器径向流搅拌器混合流搅拌器按搅拌器叶片结构平叶折叶螺旋面叶按搅拌用途低粘流体用搅拌器高粘流体用搅拌器2.3.1、式搅拌器主要用于流体的循环，不能用于气液分散操作。2、折叶式比平直叶式功耗少，操作费用低，故折叶桨使用较多。桨式搅拌器桨式搅拌器常用参数（表8-5）4.5.推进式搅拌器推进式搅拌器常用参数（表8-6）6.推进式搅拌器的特点轴向流搅拌器常用于低粘流体的搅拌结构简单、制造方便循环量大，搅拌功率小7.涡轮式搅拌器（透平式叶轮）8.1、适用物料粘度范围广。2、剪切力较大，分散流体的效果好。3、直叶和弯叶涡轮搅拌器主要产生径向流，折叶涡轮搅拌

2、器主要产生轴向流。涡轮式搅拌器常用参数（表8-6）9.锚式搅拌器涡轮式搅拌器常用参数（表8-6）10.框式搅拌器11.锚式和框式搅拌器特点1、结构简单，制造方便。2、适用于粘度大、处理量大的物料。3、易得到大的表面传热系数。4、可减少“挂壁”的产生。12.螺杆式搅拌器螺带式搅拌器13.1、介质的性质（1）介质的粘度随 着 介 质 粘 度 增 高，各 种 搅 拌 器 使 用 的 顺 序 是：桨 叶 式、推进式、涡轮式、框式和锚式、螺杆（带）式（2）介质的密度（3）介质的腐蚀性2、反应过程的特性间 歇 操 作 还 是 连 续 操 作；吸 热 反 应 还 是 放 热 反 应；是 否 结 晶或有固体沉

3、淀物产生等。3、搅拌效果和搅拌功率的要求搅拌器的选型14.15.搅拌器的选用16.生物反应物料的特性生物反应都是在多相体系中进行大多数生物颗粒对剪切力非常敏感大多数微生物发酵需要氧气17.搅拌功率的计算影响搅拌功率的主要参数搅拌器的运动参数被搅拌介质的特性搅拌器的几何尺寸重力参数搅拌容器的结构搅拌轴和搅拌器的强度和刚度计算电机和减速机的选型18.P=f（n，d，g）=KnadbcegfK-系统几何构形的总形状系数功率关联式：功率表达式19.20.搅拌轴设计搅拌轴的结构设计计算搅拌轴的直径21.搅拌轴材料选择加工直线度的要求耐腐蚀要求足够的强度、刚度和韧性优良的切削加工性能22.搅拌轴的结构设计

4、轴颈设计轴身设计轴头设计23.24.25.26.搅拌轴直径计算影响搅拌轴直径的四个因素1、扭转变形2、临界转速3、扭转和弯矩联合作用下的强度4、轴封处允许的径向位移27.搅拌轴的力学模型28.按扭转变形计算搅拌轴的直径刚度条件轴径29.按临界转速校核搅拌轴的直径临界转速要求n0.7nc（刚性轴）1.3nc（柔性轴）搅拌轴临界转速的选取（表8-11）当搅拌轴转速n200r/min 时，应进行临界转速的验算。30.按强度计算搅拌轴的直径强度条件轴径31.按轴封处允许径向位移验算轴径限制条件32.（1）轴径应同时满足强度、刚度、临界转速等条件。（2）在 确 定 轴 的 结 构 尺 寸 时，还 应 考

5、 虑 轴 上 键 槽 及 开 孔所引起的局部削弱，轴径应适当增大。（3）轴 径 应 圆 整 到 标 准 公 称 轴 径 系 列，如30、40、50、65、80、95、110 等。搅拌轴直径的确定33.减小轴端挠度、提高搅拌轴临界转速的措施缩短悬臂段的长度增大轴径设置底轴承或中间轴承设置稳定器34.35.36.37.38.密封装置作用维持设备内的压力，防止介质泄漏。基本要求密封可靠，使用寿命长。结构简单，装拆方便。类型填料密封机械密封（轴封装置）39.填料密封允许有一定的泄漏量填料需定期更换轴有一定的磨损填料密封40.填料41.（1）填 料 应 富 有 弹 性。在 压 盖 压 紧 后，弹 性 变

6、 形 要 大，这样才能贴紧转轴并对转轴产生一定的抱紧力。（2）填 料 应 耐 磨。填 料 和 轴 之 间 的 摩 擦 系 数 要 小，以 降低摩擦功率的损耗，延长填料的使用寿命。通 常 填 料 需 要 加 润 滑 油 以 降 低 摩 擦 系 数，有 些 填 料（如 石墨、聚 四 氟 乙 烯、耐 磨 尼 龙 等）本 身 具 有 自 润 滑 作 用，可有效地降低摩擦系数。（3）导热性要好，能够将摩擦产生的热量尽快传递出去。（4）高 温 高 压 条 件 下 使 用 的 填 料，要 求 具 有 耐 高 温 性 能及足够的机械强度。填料及其选用42.表（8-13）43.填料箱填料箱宽度：填料箱高度：由填

7、料的尺寸和圈数确定表（8-13）标准填料箱44.填料压盖高度：45.机械密封（端面密封）动、静界面密封点径向密封端面比压46.动环和静环弹簧压紧装置密封圈47.机械密封的分类 表（8-14）48.外装式和装内式机械密封49.双端面机械密封双端面机械密封50.K1 K=1dD1dD1d=D1平衡型机械密封：K=0.60.9非平衡型机械密封：K=1.11.251.（1）耐 磨 性 和 导 热 性动 环 和 静 环 做 相 对 摩 擦 滑 动，会 产 生 发 热 和 磨 损 现 象，要 求 动 环 和 静 环 的 耐 磨 性好，并且能将摩擦产生的热量及时传导出去。（2）硬 度由 于 动 环 形 状

8、复 杂，容 易 变 形，所 以 要求动环的硬度比静环大。（表8-15）（3）耐腐蚀性动环和静环的材料要求52.全封闭密封介质易燃、易爆贵重物料高纯度物料高真空操作剧毒物料53.优点1、功耗小、效率高。2、电机过载保护。3、可承受较高压力。缺点1、内轴承寿命短。2、涡流、磁滞等损耗。3、使用温度的限制。54.传动装置55.56.适用于单跨轴 适用于悬臂轴57.1、釜体的结构型式和尺寸的确定包括釜体结构、釜体尺寸（直径、高度）、封头形式的选择等。2、材料的选择根据工作温度、压力、物料的性质、设备加工要求等条件选择。3、强度计算及校核（包括带夹套反应釜的稳定性校核）如釜体壁厚的计算、封头壁厚的计算、搅拌轴直径的确定等。4、主要零部件的选用搅拌器、传动装置、轴封装置等的选择。5、绘图、编制技术文件装配图、各种零部件图、设计计算书、设计说明书、技术要求等。搅拌反应器的机械设计内容58.59.60.61.62.