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化工搅拌器及搅拌罐体的设计

文章分类:技术支持 / 发布时间:2015-03-26 / 关键词:

一、搅拌器的设计工序
  搅拌器的设计造型要与搅拌作业目的紧密结合。各种不同的搅拌过程需要由不同的搅拌器运行来实现,在设计造型时首先要根据对搅拌作业的目的和要求,确定搅拌器型式、电动机功率、搅拌速度,然后选择减速机、机架、搅拌轴、轴封等各部件。一般而言,化工设备中的搅拌器的设计工序为:设定和确认搅拌的条件→选定搅拌叶轮型式及内构件→确定叶轮尺寸及转速→计算搅拌功率→搅拌装置机械设计。具体设计工序如下:
  1.按照工艺条件、搅拌要求和目的,选择搅拌器样式,并充分掌握搅拌器的动力特性和搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态,以及各种与搅拌目的的影响因素和关系。
  2.按照所确定的搅拌器型式及搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态,工艺对搅拌混合时间、分散度、沉降速度的控制要求,通过实验手段和计算机模拟设计,确定电动机功率、搅拌速度、搅拌器直径。
  3.按照电动机功率、搅拌速度及工艺条件,从减速机选型表中选择确定减速机型号。如果按照实际工作扭矩来选择减速机,则实际工作扭矩必须小于减速机许用扭矩。
  4.按照减速机的输出轴头d和搅拌轴系支承方式选择与d相同型号规格的机架、联轴器。
  5.按照机架搅拌轴头尺寸、安装容纳空间及工作压力、工作温度选择轴封型式。
  6.按照安装形式和结构要求,设计选择搅拌轴结构型式,并校检其强度、刚度;如按刚性轴设计,在满足强度条件下n/nk≤0.7;如按柔性轴设计,在满足强度条件下n/nk>=1.3 
  7.按照机架的公称心寸、搅拌器轴的搁轴型式及压力的等级、选择安装底盖、凸缘底座或凸缘法兰。
  根据SH/T3150-2007《石油化工搅拌器工程技术规定》中要求搅拌器应按照使用寿命至少为20年,预期不间断连续操作2年以上进行设计和制造。发表论文,设备。
二、搅拌器罐体结构的设计
  1.罐体的长径比。发表论文,设备。发表论文,设备。罐体长径比对搅拌功率的影响,需要较大搅拌功率的,长径比可以选得小些;罐体长径比对传热的影响,积一定时,长径比越大,表面积越大,越利于传热;并且此时传热面距罐体中心近,物料的温度梯度就越大,有利于传热效果。因此,单纯从夹套传热角度考虑,一般希望长径比大一些。物料特性对罐体长径比的要求,需要足够液料高度的,希望长径比大些。
  2.搅拌罐装料量。已知长径比H/Di、
  称容积Vg:操作时盛装物料的容积
  1)装料系数η
  Vg=V·η
  一般取0.6~0.85。物料在反应过程中要起泡沫或呈沸腾状态,装料系数取低值,约为0.6~0.7;物料反应平稳,可取0.8~0.85,物料粘度较大可取大值。
  3.顶盖的结构。传动装置包括电动机、减速装置、联轴节及搅拌轴。而轴的计算,其强度指的是:承受扭转和弯曲作用,以扭转为主,工程上只考虑扭矩,然后用增加安全系数以降低材料的许用应力来弥补由于忽略受弯曲作用所引起的误差。发表论文,设备。在静载荷作用下,[τ]=(0.5~0.6)[σ]。而轴的刚性计算往往为了防止转轴产生过大的扭转变形,以免在运转中产生震动,造成轴封失败,应该将轴的扭转变形限制在一个允许的范围内。工程上以单位长度的扭转角φo不得超过许用扭转角[φo]作为扭转刚度条件。