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1、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=1/41/3，叶端速度一般为 710
2、 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,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
3、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,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
4、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,2.3.1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
5、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,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。,2.3.2 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。,
6、2.3.3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,搅拌目的与推荐的搅拌器形式（续）,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,4 设备选型应遵循的原则,4.1原则 所谓设
7、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： 4.1.1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。 4.1.2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 4.1.3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 4.2.1设备的主要参数选择 4.2.1.1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
8、表示。例如，锅炉以每小时蒸发蒸汽吨数； 4.2.1.2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.
9、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。,4.2.3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。 4.2.3.1 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： 4.2.3.1.1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。 4.2.3.1.2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。 4.2.3.1.3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,
