詳細(xì)介紹
理論上雖然可將攪拌率分為攪拌器率和攪拌作業(yè)率兩個方面考慮,但在實(shí)踐一般只考慮或主要考慮攪拌器率,因攪拌作業(yè)率很難予以準(zhǔn)確測定,一般通過設(shè)定攪拌器的轉(zhuǎn)速來滿足達(dá)到所需的攪拌作業(yè)率。從攪拌器率的概念出發(fā),影響攪拌率的主要因素如下。
① 攪拌器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù),如攪拌器的型式、槳葉直徑和寬度、槳葉的傾角、槳葉數(shù)量、攪拌器的轉(zhuǎn)速等。
② 攪拌槽的結(jié)構(gòu)參數(shù),如攪拌槽內(nèi)徑和高度、有無擋板或?qū)Я魍病醢宓膶挾群蛿?shù)量、導(dǎo)流筒直徑等。
③ 攪拌介質(zhì)的物性,如各介質(zhì)的密度、液相介質(zhì)黏度、固體顆粒大小、氣體介質(zhì)通氣率等。
由以上分析可見,影響攪拌率的因素是很復(fù)雜的,一般難以直接通過理論分析方法來得到攪拌率的計(jì)算方程。因此,借助于實(shí)驗(yàn)方法,再結(jié)合理論分析,是求得攪拌率計(jì)算公式的惟一途徑。
由流體力學(xué)的納維爾-斯托克斯方程,并將其表示成無量綱形式,可得到無量綱關(guān)系式(11-14)。
Np=P/ρN³dj5=f(Re,F(xiàn)r)
式Np——準(zhǔn)數(shù)
Fr——弗魯?shù)聰?shù),F(xiàn)r=N²dj/g;
P——攪拌率,W。
式(11-14),雷諾數(shù)反映了流體慣性力與粘滯力之比,而弗魯?shù)聰?shù)反映了流體慣性力與重力之比。實(shí)驗(yàn)表明,除了在Re﹥300的過渡流狀態(tài)時,F(xiàn)r數(shù)對攪拌率都沒有影響。即使在Re﹥300的過渡流狀態(tài),F(xiàn)r數(shù)對大部分的攪拌槳葉影響也不大。因此在工程上都直接把率因數(shù)表示成雷諾數(shù)的函數(shù),而不考慮弗魯?shù)聰?shù)的影響。
由于在雷諾數(shù)僅包含了攪拌器的轉(zhuǎn)速、槳葉直徑、流體的密度和黏度,因此對于以上提及的其他眾多因素必須在實(shí)驗(yàn)予以設(shè)定,然后測出率準(zhǔn)數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系。由此可以看到,從實(shí)驗(yàn)得到的所有率準(zhǔn)數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系曲線或方程都只能在一定的條件范圍內(nèi)才能使用。較明顯的是對不同的槳型,率準(zhǔn)數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系曲線是不同的,它們的Np-Re關(guān)系曲線也會不同。
標(biāo)記示例
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例 直徑600mm,軸徑40mm的漿式攪拌器,標(biāo)記為
攪拌器 600-40, HG5--220--65--5
選型
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攪拌器選型步驟分析介紹
攪拌裝置的設(shè)計(jì)選型與攪拌作業(yè)目的緊密結(jié)合。各種不同的攪拌過程需要由不同的攪拌裝置運(yùn)行來實(shí)現(xiàn),在設(shè)計(jì)選型時首先要根據(jù)工藝對攪拌作業(yè)的目的和要求,確定攪拌器型式、電動機(jī)率、攪拌速度,然后選擇減速機(jī)、機(jī)架、攪拌軸、軸封等各部件。共具體步驟方法如下:
1.按照工藝條件、攪拌目的和要求,選擇攪拌器型式,選擇攪拌器型式時應(yīng)充分掌握攪拌器的動力特性和攪拌器在攪拌過程所產(chǎn)生的流動狀態(tài)與各種攪拌目的的因果關(guān)系。
2.按照所確定的攪拌器型式及攪拌器在攪拌過程所產(chǎn)生的流動狀態(tài),工藝對攪拌混合時間、沉降速度、分散度的控制要求,通過實(shí)驗(yàn)手段和計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì),確定電動機(jī)率、攪拌速度、攪拌器直徑。
3.按照電動機(jī)率、攪拌轉(zhuǎn)速及工藝條件,從減速機(jī)選型表選擇確定減速機(jī)機(jī)型。如果按照實(shí)際工作扭矩來選擇減速機(jī),則實(shí)際工作扭矩應(yīng)小于減速機(jī)許用扭矩。
4.按照減速機(jī)的輸出軸頭d和攪拌軸系支承方式選擇與d相同型號規(guī)格的機(jī)架、聯(lián)軸器
5.按照機(jī)架攪拌軸頭do尺寸、安裝容納空間及工作壓力、工作溫度選擇軸封型式
6.按照安裝形式和結(jié)構(gòu)要求,設(shè)計(jì)選擇攪拌軸結(jié)構(gòu)型式,并校檢其強(qiáng)度、剛度。
如按剛性軸設(shè)計(jì),在滿足強(qiáng)度條件下n/nk≤0.7
如按柔性軸設(shè)計(jì),在滿足強(qiáng)度條件下n/nk>=1.3
7.按照機(jī)架的公稱心寸DN、攪拌軸的擱軸型式及壓力等級、選擇安裝底蓋、凸緣底座或凸緣法蘭
8.按照支承和抗振條件,確定是否配置輔助支承。
在以上選型過程,攪拌裝置的組合、配置可參考(攪拌裝置設(shè)計(jì)選擇流程示意圖),配置過程各部件之間連接關(guān)鍵尺寸是軸頭尺寸,軸頭尺寸*的各部件原則上可互換、組合。