1、1第第6 6章章 攪拌設(shè)備選型攪拌設(shè)備選型教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：攪拌器的型式及選型攪拌器的型式及選型2 1、使物料、使物料 混合均勻混合均勻 6.1 6.1 攪拌的目的攪拌的目的 2 2、強(qiáng)化傳熱、強(qiáng)化傳熱、 傳質(zhì)傳質(zhì) 使氣體在液相中很好地分散使氣體在液相中很好地分散使固體粒子（如催化劑）在液相中使固體粒子（如催化劑）在液相中均勻地懸浮均勻地懸浮使不相溶的另一液相均勻懸浮或充使不相溶的另一液相均勻懸浮或充分乳化分乳化強(qiáng)化相間的傳質(zhì)（如吸收等）強(qiáng)化相間的傳質(zhì)（如吸收等）強(qiáng)化傳熱強(qiáng)化傳熱3攪拌設(shè)備攪拌設(shè)備攪拌機(jī)攪拌機(jī)攪拌容器攪拌容器內(nèi)容器內(nèi)容器(釜體釜體)傳熱元件傳熱元件(外夾套外夾套,內(nèi)盤管內(nèi)盤管

2、)內(nèi)構(gòu)件（擋板、導(dǎo)流筒、氣體分布器等）內(nèi)構(gòu)件（擋板、導(dǎo)流筒、氣體分布器等）攪拌軸攪拌軸攪拌器攪拌器傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置6.2 6.2 攪拌設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)攪拌設(shè)備的基本結(jié)構(gòu) 軸封軸封(或磁力聯(lián)軸器或磁力聯(lián)軸器)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)減速機(jī)減速機(jī)機(jī)架機(jī)架聯(lián)軸器聯(lián)軸器附件附件接管、人孔、手孔視鏡等接管、人孔、手孔視鏡等411電動(dòng)機(jī)；電動(dòng)機(jī)；22減速機(jī)；減速機(jī)；33機(jī)架；機(jī)架；44人孔；人孔；55密封裝置；密封裝置；66進(jìn)料口；進(jìn)料口；77上封頭；上封頭；88筒體：筒體：99聯(lián)軸器；聯(lián)軸器；1010攪拌軸；攪拌軸；1111夾套；夾套；1212載熱介質(zhì)出口；載熱介質(zhì)出口；1313擋板；擋板；1414螺旋導(dǎo)流板；螺旋導(dǎo)

3、流板；1515軸向流攪拌器；軸向流攪拌器；1616徑向流攪拌器；徑向流攪拌器；1717氣體分布器；氣體分布器；1818下封頭；下封頭；1919出料口；出料口；2020載熱介質(zhì)進(jìn)口；載熱介質(zhì)進(jìn)口；2121氣體進(jìn)口氣體進(jìn)口圖圖6-2 6-2 通氣式攪拌反應(yīng)器通氣式攪拌反應(yīng)器典型結(jié)構(gòu)典型結(jié)構(gòu)51-攪拌器攪拌器 2-罐體罐體 3-夾套夾套 4-攪拌軸攪拌軸 5-壓出管壓出管 6-支座支座 7-人孔人孔 8-軸封軸封 9-傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)圖攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)圖6一、一、內(nèi)容器內(nèi)容器 內(nèi)容器也被稱作攪拌釜體或攪拌槽體。內(nèi)容器也被稱作攪拌釜體或攪拌槽體。6.3 攪拌容器 1、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)作用作用 為物料攪

4、拌提供合適的空間為物料攪拌提供合適的空間 封頭封頭橢圓形封頭應(yīng)用最廣橢圓形封頭應(yīng)用最廣 接管接管進(jìn)出料進(jìn)出料/排氣排氣/測(cè)溫測(cè)壓測(cè)溫測(cè)壓 筒體筒體圓筒圓筒內(nèi)容器內(nèi)容器（攪拌釜）（攪拌釜）攪拌釜通常是攪拌釜通常是立式立式的，也有一些是的，也有一些是臥式臥式的。的。76.3 攪拌容器 2、幾何尺寸的確定幾何尺寸的確定 壁厚壁厚容積容積臥式攪拌容器臥式攪拌容器: 筒體和左右兩封頭容積之和筒體和左右兩封頭容積之和直立式攪拌容器直立式攪拌容器: 筒體和下封頭兩部分容積之和筒體和下封頭兩部分容積之和 筒體的高度筒體的高度H 內(nèi)直徑內(nèi)直徑D容器的容積容器的容積V幾何尺寸幾何尺寸裝料系數(shù)裝料系數(shù): 一般取一般

5、取0.6 0.85 如物料在反應(yīng)過程中呈泡沫或沸騰狀態(tài)如物料在反應(yīng)過程中呈泡沫或沸騰狀態(tài)取取0.6 0.7 如物料在反應(yīng)過程中比較平穩(wěn)如物料在反應(yīng)過程中比較平穩(wěn)取取0.8 0.858罐體高徑比對(duì)攪拌功率的影響罐體高徑比對(duì)攪拌功率的影響 6.3 攪拌容器 罐體高徑比對(duì)傳熱的影響罐體高徑比對(duì)傳熱的影響 需要較大攪拌功率的，高徑比可以選得小些。需要較大攪拌功率的，高徑比可以選得小些。 體積一定時(shí)，高徑比越大，表面積越大，越利于傳熱；并且體積一定時(shí)，高徑比越大，表面積越大，越利于傳熱；并且此時(shí)傳熱面距罐體中心近，物料的溫度梯度就越大，有利于此時(shí)傳熱面距罐體中心近，物料的溫度梯度就越大，有利于傳熱效果。

6、因此，單純從夾套傳熱角度考慮，一般希望高徑傳熱效果。因此，單純從夾套傳熱角度考慮，一般希望高徑比大一些。比大一些。 攪拌設(shè)備筒體的攪拌設(shè)備筒體的高徑比高徑比2、幾何尺寸的確定（續(xù)）幾何尺寸的確定（續(xù)）9物料特性對(duì)罐體高徑比的要求物料特性對(duì)罐體高徑比的要求 表表6-1 幾種攪拌罐的高徑比幾種攪拌罐的高徑比種類種類設(shè)備內(nèi)物料類型設(shè)備內(nèi)物料類型高徑比高徑比一般攪拌罐一般攪拌罐液液-固相、液液相固相、液液相11.3氣液相氣液相12聚合釜聚合釜懸浮液、乳化液懸浮液、乳化液2.083.85發(fā)酵罐類發(fā)酵罐類發(fā)酵液發(fā)酵液1.72.510初步計(jì)算筒體內(nèi)徑初步計(jì)算筒體內(nèi)徑確定筒體直徑和高度確定筒體直徑和高度 34

7、iiDHVDV 容器的容積容器的容積 H 筒體的高度筒體的高度Di 筒體的內(nèi)直徑筒體的內(nèi)直徑6.3 攪拌容器 2、幾何尺寸的確定（續(xù)）幾何尺寸的確定（續(xù)）將將Di估算值圓整到公稱直徑系列估算值圓整到公稱直徑系列 11二、二、換熱元件換熱元件6.3 攪拌容器 夾套夾套換熱元件換熱元件（兩種）（兩種） 型鋼夾套型鋼夾套整體夾套整體夾套半圓管夾套半圓管夾套螺旋板式夾套螺旋板式夾套 蜂窩夾套蜂窩夾套優(yōu)先采用夾套，減少優(yōu)先采用夾套，減少容器內(nèi)構(gòu)件，便于清容器內(nèi)構(gòu)件，便于清洗，不占有效容積。洗，不占有效容積。 內(nèi)盤管內(nèi)盤管傳熱效果好，但檢修傳熱效果好，但檢修較困難，當(dāng)靠夾套傳較困難，當(dāng)靠夾套傳熱不足時(shí)采用

8、內(nèi)盤管。熱不足時(shí)采用內(nèi)盤管。12ttjDDDjDjttjDDDjDj 整體夾套整體夾套(a) 圓筒型圓筒型(b) U型型13型鋼夾套結(jié)構(gòu)型鋼夾套結(jié)構(gòu)(a)螺旋形角鋼互搭式螺旋形角鋼互搭式(b)角鋼螺旋形纏繞角鋼螺旋形纏繞14半圓管夾套結(jié)構(gòu)半圓管夾套結(jié)構(gòu)(a) 半圓管半圓管半圓管橫截面重心半圓管橫截面重心r2t1Db2b1t2e215bL3L2Lt1L3(a)(a)螺旋形纏繞螺旋形纏繞半圓管夾套的安裝半圓管夾套的安裝16半圓管夾套的安裝半圓管夾套的安裝(b)(b)平行排管平行排管Dt117折邊式蜂窩夾套折邊式蜂窩夾套夾套向內(nèi)折邊與筒夾套向內(nèi)折邊與筒體貼合好體貼合好, , 再進(jìn)行再進(jìn)行焊接的結(jié)構(gòu)焊

9、接的結(jié)構(gòu) D1t1D2t2bAA A向向18D1t1D2edminb用沖壓的小錐體用沖壓的小錐體或鋼管做拉撐體?；蜾摴茏隼瓝误w。蜂窩孔在筒體上蜂窩孔在筒體上呈正方形或三角呈正方形或三角形布置形布置 短管支撐式蜂窩夾套短管支撐式蜂窩夾套19螺旋形盤管螺旋形盤管 dD20dD對(duì)稱布置的幾組對(duì)稱布置的幾組豎式蛇管：豎式蛇管： 傳熱傳熱 擋板作用擋板作用豎式蛇管豎式蛇管21功能功能提供過程所需要的能量和適宜的流動(dòng)狀態(tài)。提供過程所需要的能量和適宜的流動(dòng)狀態(tài)。原理原理攪拌器旋轉(zhuǎn)時(shí)把機(jī)械能傳遞給流體，在攪拌器附近攪拌器旋轉(zhuǎn)時(shí)把機(jī)械能傳遞給流體，在攪拌器附近 形成高湍動(dòng)的充分混合區(qū)，并產(chǎn)生一股高速射流推形成高

10、湍動(dòng)的充分混合區(qū)，并產(chǎn)生一股高速射流推 動(dòng)液體在攪拌容器內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。動(dòng)液體在攪拌容器內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。 影響攪拌器功能的因素影響攪拌器功能的因素a.漿葉的形狀、尺寸、數(shù)量、轉(zhuǎn)速漿葉的形狀、尺寸、數(shù)量、轉(zhuǎn)速 b.攪拌介質(zhì)的物性攪拌介質(zhì)的物性 c.攪拌器的工作環(huán)境攪拌器的工作環(huán)境 d.攪拌器在槽內(nèi)的安裝位置和方式攪拌器在槽內(nèi)的安裝位置和方式6. 4 攪拌器攪拌器攪拌器攪拌器又稱又稱攪拌槳攪拌槳或或攪拌葉輪攪拌葉輪22流型：流型：流體循環(huán)流動(dòng)的途徑流體循環(huán)流動(dòng)的途徑 攪拌機(jī)頂插式中心安裝立式圓筒的攪拌機(jī)頂插式中心安裝立式圓筒的三種基本流型三種基本流型： 徑向流徑向流: 圖圖6-5(a) 流體流動(dòng)方向垂直于

11、攪拌軸，沿徑向流動(dòng)流體流動(dòng)方向垂直于攪拌軸，沿徑向流動(dòng) 軸向流軸向流: 圖圖6-5(b) 流體流動(dòng)方向平行于攪拌軸流體流動(dòng)方向平行于攪拌軸 切向流切向流: 圖圖6-5(c) 無(wú)擋板的容器內(nèi)，流體繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。無(wú)擋板的容器內(nèi)，流體繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 這個(gè)區(qū)域內(nèi)流體沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)這個(gè)區(qū)域內(nèi)流體沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)混合效果差。混合效果差。消除方法消除方法加擋板加擋板削弱切向流，削弱切向流，增強(qiáng)軸向流和徑向流增強(qiáng)軸向流和徑向流上述三種流型通常同時(shí)存在上述三種流型通常同時(shí)存在軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用切向流應(yīng)加以抑制切向流應(yīng)加以抑制一、流型一、流型6. 4 攪拌器攪拌器23流體流

12、動(dòng)方向垂直于流體流動(dòng)方向垂直于攪拌軸，攪拌軸，沿徑向流動(dòng)沿徑向流動(dòng)，碰到容器壁面分成二碰到容器壁面分成二股流體分別向上、向股流體分別向上、向下流動(dòng)，再回到葉端，下流動(dòng)，再回到葉端，不穿過葉片，形成上、不穿過葉片，形成上、下二個(gè)循環(huán)流動(dòng)。下二個(gè)循環(huán)流動(dòng)。(a)(a)徑向流徑向流圖圖65(a) 65(a) 徑向流徑向流24流體流動(dòng)方向流體流動(dòng)方向平行于平行于攪拌軸攪拌軸，流體由槳葉，流體由槳葉推動(dòng)，使流體向下流推動(dòng)，使流體向下流動(dòng)，遇到容器底面再動(dòng)，遇到容器底面再向上翻，形成上下循向上翻，形成上下循環(huán)流。環(huán)流。(b)(b)軸向流軸向流 圖圖65(b)65(b) 軸向流軸向流25無(wú)擋板的容器內(nèi)，流無(wú)

13、擋板的容器內(nèi)，流體體繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，流速高時(shí)液體表面會(huì)流速高時(shí)液體表面會(huì)形成漩渦，流體從槳形成漩渦，流體從槳葉周圍周向卷吸至槳葉周圍周向卷吸至槳葉區(qū)的流量很小，混葉區(qū)的流量很小，混合效果很差。合效果很差。(c)(c)切向流切向流 圖圖65(c)65(c) 切向流切向流26影響流型的因素影響流型的因素: 攪拌器的形式、攪拌容器和內(nèi)構(gòu)件幾何攪拌器的形式、攪拌容器和內(nèi)構(gòu)件幾何 特征、流體性質(zhì)、攪拌器轉(zhuǎn)速等。特征、流體性質(zhì)、攪拌器轉(zhuǎn)速等。攪拌器在容器內(nèi)安裝方式攪拌器在容器內(nèi)安裝方式: 除除中心安裝中心安裝的攪拌機(jī)外，的攪拌機(jī)外， 還有還有偏心式偏心式、底插式底插式、側(cè)插式側(cè)插式、 斜插式

14、斜插式、臥式臥式等安裝方式。等安裝方式。 不同方式安裝的攪拌機(jī)產(chǎn)生的流型不同方式安裝的攪拌機(jī)產(chǎn)生的流型 也各不相同。也各不相同。6. 4 攪拌器攪拌器27 攪拌器在容器內(nèi)的安裝方式攪拌器在容器內(nèi)的安裝方式(a) (a) 垂直垂直偏心式偏心式(b) (b) 底插式底插式(c) (c) 側(cè)插式側(cè)插式(d) (d) 斜插式斜插式(e) (e) 臥式臥式28按流體流動(dòng)形態(tài)按流體流動(dòng)形態(tài) 軸向流攪拌器軸向流攪拌器 徑向流攪拌器徑向流攪拌器按攪拌器槳葉結(jié)構(gòu)按攪拌器槳葉結(jié)構(gòu) 平平 葉葉 斜斜 葉葉 螺旋面葉螺旋面葉 槳式、渦輪式、框式和槳式、渦輪式、框式和 錨式的槳葉都有平葉和錨式的槳葉都有平葉和 折葉二種

15、結(jié)構(gòu)折葉二種結(jié)構(gòu)推進(jìn)式、螺桿式和螺帶推進(jìn)式、螺桿式和螺帶式的槳葉為螺旋面葉式的槳葉為螺旋面葉二、攪拌器的分類二、攪拌器的分類 混合流攪拌器混合流攪拌器6. 4 攪拌器攪拌器 彎彎 葉葉29 按攪拌按攪拌 用途用途 低粘流體低粘流體 用攪拌器用攪拌器 高粘流體高粘流體 用攪拌器用攪拌器 低粘流體攪拌器有：低粘流體攪拌器有： 推進(jìn)式、長(zhǎng)薄葉螺旋槳、推進(jìn)式、長(zhǎng)薄葉螺旋槳、 槳式、開啟渦輪式、圓盤槳式、開啟渦輪式、圓盤 渦輪式、布魯馬金式、板渦輪式、布魯馬金式、板 框槳式、三葉后彎式、框槳式、三葉后彎式、MIG MIG 和改進(jìn)和改進(jìn)MIGMIG等。等。高粘流體攪拌器有：高粘流體攪拌器有：錨式、框式、鋸

16、齒圓盤式、錨式、框式、鋸齒圓盤式、螺旋槳式、螺帶式（單螺帶、螺旋槳式、螺帶式（單螺帶、雙螺帶）、螺旋雙螺帶）、螺旋螺帶式等。螺帶式等。6. 4 攪拌器攪拌器二、攪拌器的分類（續(xù)）二、攪拌器的分類（續(xù)）30 常用攪拌器常用攪拌器三、典型攪拌器的特征及應(yīng)用三、典型攪拌器的特征及應(yīng)用6. 4 攪拌器攪拌器 槳式槳式、推進(jìn)式推進(jìn)式、渦輪式渦輪式攪拌攪拌器在攪拌設(shè)備中應(yīng)用最廣，約占器在攪拌設(shè)備中應(yīng)用最廣，約占攪拌器總數(shù)的攪拌器總數(shù)的7580。31結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單葉片用扁鋼制成，焊接或用螺栓固定葉片用扁鋼制成，焊接或用螺栓固定在輪轂上，葉片數(shù)是在輪轂上，葉片數(shù)是2 2、3 3或或4 4 片，葉片形式可

17、分為平直葉式和片，葉片形式可分為平直葉式和折葉式兩種。應(yīng)用于折葉式兩種。應(yīng)用于: :液液- -液混合、溫液混合、溫度均一；固度均一；固- -液防止固體沉降。液防止固體沉降。三、典型攪拌器的特征及應(yīng)用三、典型攪拌器的特征及應(yīng)用（續(xù)）（續(xù)）6. 4 攪拌器攪拌器1. 槳式攪拌器槳式攪拌器 缺點(diǎn)缺點(diǎn): 不能用于以保持氣體和以細(xì)不能用于以保持氣體和以細(xì)微化為目的的氣微化為目的的氣液分散操作中。液分散操作中。322. 推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)式攪拌器 推進(jìn)式攪拌器（又稱船用推進(jìn)器）推進(jìn)式攪拌器（又稱船用推進(jìn)器）常用于低粘流體中。常用于低粘流體中。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)式攪拌器有三瓣葉片，標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)式攪拌器有三瓣葉片，其

18、螺距與槳直徑其螺距與槳直徑d相等。相等。它的直徑較小，它的直徑較小，d/D=0.10.3，葉端線速度一般為葉端線速度一般為 710 m/s，最高達(dá)最高達(dá)15 m/s。圖圖6-8 推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)式攪拌器d 槳直徑槳直徑 D 容器內(nèi)徑容器內(nèi)徑推進(jìn)式攪拌器（又稱船用推進(jìn)器）推進(jìn)式攪拌器（又稱船用推進(jìn)器）常用于低粘流體中。常用于低粘流體中。33特點(diǎn)特點(diǎn) 攪拌時(shí)流體的湍流程度不高，但循環(huán)量大，結(jié)攪拌時(shí)流體的湍流程度不高，但循環(huán)量大，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。 循環(huán)性能好，剪切作用不大，循環(huán)性能好，剪切作用不大，屬于循環(huán)型攪拌器。屬于循環(huán)型攪拌器。 粘度低、流量大的場(chǎng)合，用較小的攪拌功率，

19、能獲得粘度低、流量大的場(chǎng)合，用較小的攪拌功率，能獲得較好的攪拌效果。較好的攪拌效果。 主要用于液液系混合、使溫度均勻，在低濃度固液主要用于液液系混合、使溫度均勻，在低濃度固液系中防止淤泥沉降等。系中防止淤泥沉降等。主要應(yīng)用主要應(yīng)用343渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器 渦輪式攪拌器（又稱透渦輪式攪拌器（又稱透平式葉輪），是應(yīng)用較平式葉輪），是應(yīng)用較廣的一種攪拌器，能有廣的一種攪拌器，能有效地完成幾乎所有的攪效地完成幾乎所有的攪拌操作，并能處理粘度拌操作，并能處理粘度范圍很廣的流體范圍很廣的流體。圖圖6-9 渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器35 渦輪式攪拌器有較大的剪切力，可使流體微渦輪式攪拌器有較大的剪切力，

20、可使流體微團(tuán)分散得很細(xì)，適用于低粘度到中等粘度流體的團(tuán)分散得很細(xì)，適用于低粘度到中等粘度流體的混合、液混合、液液分散、液液分散、液固懸浮，以及促進(jìn)良好固懸浮，以及促進(jìn)良好的傳熱、傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。的傳熱、傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。主要應(yīng)用主要應(yīng)用364錨式攪拌器錨式攪拌器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。適用于粘度在適用于粘度在100Pas以下的流體攪拌，當(dāng)流以下的流體攪拌，當(dāng)流體粘度在體粘度在10100Pas時(shí)，可在錨式槳中間加時(shí)，可在錨式槳中間加一橫槳葉，即為一橫槳葉，即為框式攪框式攪拌器，拌器，以增加容器中部以增加容器中部的混合。的混合。圖圖9-6 錨式攪拌器錨式攪拌器37 攪拌器選型依據(jù)攪拌器選型依據(jù) 攪拌目

21、的攪拌目的 物料粘度物料粘度 攪拌容器容積的大小攪拌容器容積的大小選用時(shí)除滿足工藝要求外，還應(yīng)考慮功耗低、操選用時(shí)除滿足工藝要求外，還應(yīng)考慮功耗低、操作費(fèi)用省，以及制造、維護(hù)和檢修方便等因素。作費(fèi)用省，以及制造、維護(hù)和檢修方便等因素。四、攪拌器的選用四、攪拌器的選用6. 4 攪拌器攪拌器38僅考慮攪拌目的時(shí)攪拌器的選型見表僅考慮攪拌目的時(shí)攪拌器的選型見表6 66 6按攪拌目的選型按攪拌目的選型: :四、攪拌器的選用（續(xù)）四、攪拌器的選用（續(xù)）6. 4 攪拌器攪拌器39攪拌目的攪拌目的擋板條件擋板條件推薦形式推薦形式流動(dòng)狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)互溶液體的混合及互溶液體的混合及在其中進(jìn)行化學(xué)反在其中進(jìn)行化學(xué)反

22、應(yīng)應(yīng)無(wú)擋板無(wú)擋板三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、槳式、圓盤渦輪槳式、圓盤渦輪 湍流湍流( (低粘流體低粘流體) )有導(dǎo)流筒有導(dǎo)流筒三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、推進(jìn)式推進(jìn)式有或無(wú)導(dǎo)流筒有或無(wú)導(dǎo)流筒槳式、螺桿式、框式、螺帶式、錨槳式、螺桿式、框式、螺帶式、錨式式層流層流( (高粘流體高粘流體) )固固液相分散及在液相分散及在其中溶解和進(jìn)行化其中溶解和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)學(xué)反應(yīng)有或無(wú)擋板有或無(wú)擋板槳式、六葉折葉開啟式渦輪槳式、六葉折葉開啟式渦輪湍流湍流( (低粘流體低粘流體) )有導(dǎo)流筒有導(dǎo)流筒三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、三葉折葉渦輪、

23、六葉折葉開啟渦輪、推進(jìn)式推進(jìn)式有或無(wú)導(dǎo)流筒有或無(wú)導(dǎo)流筒螺帶式、螺桿式、錨式螺帶式、螺桿式、錨式層流層流( (高粘流體高粘流體) )液液液相分散（互液相分散（互溶的液體）及在其溶的液體）及在其中強(qiáng)化傳質(zhì)和進(jìn)行中強(qiáng)化傳質(zhì)和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)有擋板有擋板三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、槳式、圓盤渦輪式、推進(jìn)式槳式、圓盤渦輪式、推進(jìn)式湍流湍流( (低粘流體低粘流體) )表表6 66 6 攪拌目的與推薦的攪拌器形式攪拌目的與推薦的攪拌器形式40液液液相分散液相分散（不互溶的液體）（不互溶的液體）及在其中強(qiáng)化傳及在其中強(qiáng)化傳質(zhì)和進(jìn)行化學(xué)反質(zhì)和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)應(yīng)有擋板有擋板圓盤

24、渦輪、六葉折葉開啟渦輪圓盤渦輪、六葉折葉開啟渦輪湍流湍流( (低粘流體低粘流體) )有反射物有反射物三葉折葉渦輪三葉折葉渦輪有導(dǎo)流筒有導(dǎo)流筒三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、推進(jìn)式推進(jìn)式有或無(wú)導(dǎo)流筒有或無(wú)導(dǎo)流筒螺帶式、螺桿式、錨式螺帶式、螺桿式、錨式層流層流( (高粘流體高粘流體) )氣氣液相分散及液相分散及在其中強(qiáng)化傳質(zhì)在其中強(qiáng)化傳質(zhì)和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)有擋板有擋板圓盤渦輪、閉式渦輪圓盤渦輪、閉式渦輪湍流湍流( (低粘流體低粘流體) )有反射物有反射物三葉折葉渦輪三葉折葉渦輪有導(dǎo)流筒有導(dǎo)流筒三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟渦輪、

25、推進(jìn)式推進(jìn)式有導(dǎo)流筒有導(dǎo)流筒螺桿式螺桿式層流層流( (高粘流體高粘流體) )無(wú)導(dǎo)流筒無(wú)導(dǎo)流筒錨式、螺帶式錨式、螺帶式表表6 66 6 攪拌目的與推薦的攪拌器形式（續(xù)）攪拌目的與推薦的攪拌器形式（續(xù)）412.2.按介質(zhì)的黏度選型按介質(zhì)的黏度選型: :四、攪拌器的選用（續(xù)）四、攪拌器的選用（續(xù)）6. 4 攪拌器攪拌器表表6-7 給出了各種攪拌器適用的黏度范圍給出了各種攪拌器適用的黏度范圍對(duì)于對(duì)于低黏度液體低黏度液體，可用傳統(tǒng)的，可用傳統(tǒng)的推進(jìn)式、槳式、渦輪式推進(jìn)式、槳式、渦輪式攪拌器。攪拌器。錨式和框式錨式和框式攪拌器有很寬的黏度適用范圍。攪拌器有很寬的黏度適用范圍。42推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)式攪拌器用

26、于低粘度流體的混合，循環(huán)能力強(qiáng)，用于低粘度流體的混合，循環(huán)能力強(qiáng)， 動(dòng)力消耗小，可應(yīng)用到很大容積的攪動(dòng)力消耗小，可應(yīng)用到很大容積的攪 拌容器中。拌容器中。槳式攪拌器槳式攪拌器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在小容積的流體混合中應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在小容積的流體混合中應(yīng) 用較廣，對(duì)大容積的流體混合，循環(huán)用較廣，對(duì)大容積的流體混合，循環(huán) 能力不足。能力不足。渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器應(yīng)用范圍較廣，各種攪拌操作都適用，應(yīng)用范圍較廣，各種攪拌操作都適用， 但流體粘度不宜超過但流體粘度不宜超過50Pas50Pas。錨式、螺桿式、螺帶式錨式、螺桿式、螺帶式適用于高粘流體的混合。適用于高粘流體的混合。3.3.按攪拌器型式和適用條件選型按

27、攪拌器型式和適用條件選型: :四、攪拌器的選用（續(xù)）四、攪拌器的選用（續(xù)）6. 4 攪拌器攪拌器43表表6 68 8 攪拌器型式和適用條件攪拌器型式和適用條件注：有注：有者為可用，空白者不詳或不合用者為可用，空白者不詳或不合用 44 擋板擋板 目的目的消除打漩和提高混合效果。消除打漩和提高混合效果。物料粘度小，攪拌轉(zhuǎn)速高，液體隨物料粘度小，攪拌轉(zhuǎn)速高，液體隨槳葉旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下涌槳葉旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下涌 向向內(nèi)壁面并上升，中心部分液面下降，內(nèi)壁面并上升，中心部分液面下降，形成漩渦，稱為打漩區(qū)。形成漩渦，稱為打漩區(qū)。打漩打漩作用作用改善反應(yīng)器內(nèi)液體流動(dòng)狀態(tài)改善反應(yīng)器內(nèi)液體流動(dòng)狀態(tài)類型類型擋

28、板與導(dǎo)流筒擋板與導(dǎo)流筒作用作用a.將切向流將切向流變?yōu)樽優(yōu)檩S向流軸向流徑向流徑向流b.使被攪動(dòng)液體的湍流程度使被攪動(dòng)液體的湍流程度 改善攪拌效果改善攪拌效果6. 4 攪拌器攪拌器六、攪拌附件六、攪拌附件45圖圖6-11擋板擋板 (a)擋板與筒體無(wú)間隙擋板與筒體無(wú)間隙 (b)擋板與筒體有間隙擋板與筒體有間隙 (c)擋板與筒體傾斜擋板與筒體傾斜注意注意: a. 傳熱蛇管可部分或全部代替擋板，傳熱蛇管可部分或全部代替擋板， b. 裝有垂直換熱管時(shí)一般可不再安裝擋板。裝有垂直換熱管時(shí)一般可不再安裝擋板。46 導(dǎo)流筒導(dǎo)流筒作用作用a. 導(dǎo)流，可以為流體限定一個(gè)流動(dòng)路線，防止短路導(dǎo)流，可以為流體限定一個(gè)流

29、動(dòng)路線，防止短路 b. 使筒內(nèi)液體攪拌程度使筒內(nèi)液體攪拌程度混合效率混合效率 c. 迫使流體高速流過加熱面迫使流體高速流過加熱面利于傳熱利于傳熱應(yīng)用應(yīng)用常用于常用于渦輪式、槳式、推進(jìn)式攪拌器中，見圖渦輪式、槳式、推進(jìn)式攪拌器中，見圖6-126. 4 攪拌器攪拌器六、攪拌附件（續(xù)）六、攪拌附件（續(xù)）結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) a. 上下開口圓筒，安裝于容器內(nèi)上下開口圓筒，安裝于容器內(nèi) b. 通常導(dǎo)流筒上端低于靜液面，筒身上開孔或槽，通常導(dǎo)流筒上端低于靜液面，筒身上開孔或槽， 當(dāng)液面降落后流體仍可從孔或槽進(jìn)入導(dǎo)流筒。當(dāng)液面降落后流體仍可從孔或槽進(jìn)入導(dǎo)流筒。 c. 導(dǎo)流筒將攪拌容器截面分成面積相等的兩部分，導(dǎo)流筒將攪

30、拌容器截面分成面積相等的兩部分， 導(dǎo)流筒直徑約為容器直徑的導(dǎo)流筒直徑約為容器直徑的70%。 d.當(dāng)攪拌器置于導(dǎo)流筒之下，且容器直徑又較大時(shí)，當(dāng)攪拌器置于導(dǎo)流筒之下，且容器直徑又較大時(shí)， 導(dǎo)流筒的下端直徑應(yīng)縮小，使下部開口小于攪拌器導(dǎo)流筒的下端直徑應(yīng)縮小，使下部開口小于攪拌器 的直徑。的直徑。47(a) 渦輪式或槳渦輪式或槳式攪拌器式攪拌器 導(dǎo)流筒置于導(dǎo)流筒置于槳葉的槳葉的上方上方(b)(b)推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)式攪拌器 導(dǎo)流筒套在槳導(dǎo)流筒套在槳 葉葉外面外面，或略，或略 高于槳葉高于槳葉圖圖612 612 導(dǎo)流筒導(dǎo)流筒486. 5 攪拌軸攪拌軸攪拌軸設(shè)計(jì)攪拌軸設(shè)計(jì) 型式型式實(shí)心軸實(shí)心軸空心軸空心軸

31、設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟: 計(jì)算計(jì)算d (危險(xiǎn)截面危險(xiǎn)截面) d+C2 圓整為標(biāo)準(zhǔn)軸徑。圓整為標(biāo)準(zhǔn)軸徑?？紤]上述因素計(jì)算所得考慮上述因素計(jì)算所得攪拌軸軸徑必須滿足攪拌軸軸徑必須滿足強(qiáng)度強(qiáng)度和和臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速的要求。的要求。當(dāng)有要求時(shí)，還應(yīng)滿足當(dāng)有要求時(shí)，還應(yīng)滿足扭轉(zhuǎn)變形、徑向總位移扭轉(zhuǎn)變形、徑向總位移的要求。的要求。49機(jī)械攪拌反應(yīng)器機(jī)械攪拌反應(yīng)器軸封軸封主要有兩種主要有兩種軸的密封裝置軸的密封裝置填料密封填料密封機(jī)械密封機(jī)械密封避免介質(zhì)通過轉(zhuǎn)軸從攪拌容器內(nèi)泄漏或外部避免介質(zhì)通過轉(zhuǎn)軸從攪拌容器內(nèi)泄漏或外部雜質(zhì)滲入攪拌容器內(nèi)。雜質(zhì)滲入攪拌容器內(nèi)。目的目的6. 6 軸軸 封封501、填料密封、填料密封

32、圖圖6-13 填料密封的結(jié)構(gòu)填料密封的結(jié)構(gòu)1壓蓋壓蓋2雙頭螺柱雙頭螺柱3螺母螺母4墊圈墊圈5油杯油杯6油環(huán)油環(huán)7填料填料8本體本體9底環(huán)底環(huán)51工作原理工作原理在壓蓋壓力作用下，裝在攪拌軸與填料箱本體之間在壓蓋壓力作用下，裝在攪拌軸與填料箱本體之間的填料，對(duì)攪拌軸表面產(chǎn)生徑向壓緊力。的填料，對(duì)攪拌軸表面產(chǎn)生徑向壓緊力。填料中含有潤(rùn)滑劑，在對(duì)攪拌軸產(chǎn)生徑向壓緊力的填料中含有潤(rùn)滑劑，在對(duì)攪拌軸產(chǎn)生徑向壓緊力的同時(shí)，形成一層極薄的液膜，一方面使攪拌軸得到同時(shí)，形成一層極薄的液膜，一方面使攪拌軸得到潤(rùn)滑，另一方面阻止設(shè)備內(nèi)流體的逸出或外部流體潤(rùn)滑，另一方面阻止設(shè)備內(nèi)流體的逸出或外部流體的滲入，達(dá)到密封的目的。的滲入，達(dá)到密封的目的。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易低壓、低轉(zhuǎn)速，非腐蝕性和弱腐蝕性介質(zhì)，低壓、低轉(zhuǎn)速，非腐蝕性和弱腐蝕性介質(zhì)，密封要求不高，并允許定期維護(hù)的攪拌設(shè)備。密封要求不高，并允許定期維護(hù)的攪拌設(shè)備。特點(diǎn)特點(diǎn)適用適用52存在問