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发布时间:2021-10-10 21:41:30 人气:7880 来源:
1装液高径比对传热的影响,装液高径比对夹套传热有显著影响。当搅拌容器容积一定时,装液高径比愈大,则筒体盛料部分表面积越大,夹套的传热面积也就越大;同时随装液高径比增大,传热表面距筒体中心越近,则物料的温度剃度就愈小,愈有利于提高搅拌器传热效果。因此从传热角度考虑,一般希望装液高径比取得大一些。
2物料特性对装液高径比的要求某些物料的搅拌过程要求通入筒体内的空气与物料有充分的接触时间,需要有足够的液位高度,例如发酵罐就希望装液高径比取得大一些。
当气-液体系涉及固相悬浮时,多个化工搅拌器的使用有时是有帮助的,一个用于气体的吸入,另一个则用于固体的悬浮。
另外由上图可以明显看出,在通气条件下操作的化工搅拌器,当停止通气时将会突然消耗很大的功率。为此在选择电动机时有两种方案:一是根据不通气时的搅拌功率来确定电动机功率;二是根据通气时的搅拌功率来确定电动机功率。地一种方案虽然比较保险,但能量利用率较低;更二种方案操作要复杂一些,但能量利用率高,设计时选用多级或无级调速电动机就可以保证各种工况下的操作,即在不通气或通气量少时采用低转速,在通气量正常时再调到设定的转速。
一般情况下,推荐使用的气-液搅拌容器结构大多为圆柱形简体,配以宽度为D/10的全长挡板。通常,直径小于3000mm的容器多用4块挡板,更大的容器则用6块或8块档板。即使容器内有蛇管等其他构件,上述挡板数量也应保证。而气体分布环放在搅拌器下方与之相距近于D/2处。分散物系高度应为D,2D或3D,如果H=D.只需用一个化工搅拌器,如果H=2D或3D,则应在轴上加装搅拌器,搅拌器之间的距离约为D.
搅拌器设计包括工艺设计和机械设计两部分内容。工艺设计提出机械设计的原始条件,即给出处理量、操作方式、醉大工作压力(或真空度)、醉高工作温度(或醉低工作温度)、被搅物料的物性和腐蚀情况等,同时还需提出传热面的型式和传热面积、搅拌器型式、搅拌转速与功率等。而机械设计则应对搅拌容器、传动装置、轴封以及内构件等进行合理的选型、强度(或刚度)计算和结构设计。具体的设计步骤框图:
③被搅物料的处理量(间歇操作按一个周期的批量,连续操作按时班或年处理量);
对于气-液过程,功率输入、流动区、界面积、质量传递系数是化工搅拌器的重要设计参数。其中,界面积是传递能够发生的基础,而质量传递则是决定过程能否达到目标的关键,通常界面积的产生要求足够的功率输入,气-液分散器有多种,常见分散搅拌器如下:
喷射体系:接触机理为气体通过喷射夹带混合;气泡塔:接触机理为气体分布器;导流筒搅拌釜:接触机理为表面气体夹带;鼓泡釜:接触机理为机械搅拌、气体鼓泡、表面夹带;静态混合器:接触机理为压力降;离心泵:接触机理为机械。
上述所说的各个操作体系中,喷射操作和气泡塔所需要的功率醉小;鼓泡釜的功率略高于导流筒,搅拌釜则需比较高的功率,而静态混合器和离心泵由于可以被用作气液接触器和反应器,也需要较高的功率。同时,鼓泡釜中的气-液接触通常提供较高的气-液界面积和质量传递系数。
径向流化工搅拌器的阻力小,气体和液体更容易充分接触发生反应,同时,由于阻力小,其转速可以更高,同时可加入小颗粒的催化剂,使化学反应的速度加快,提高生产效率,尤其是在气固催化反应中,应用更为广泛,常见的应用有苯乙烯生产、甲醇生产、氨合成、催化重整反应等。
轴向流化工搅拌器剪切更加柔和,能耗也更低,可高速运行,循环能力很强,适用范围很广泛,具有代表性的是在高浓度高黏度的发酵反应中的应用。
推进式叶轮的能力特征是排出液体的能力强,而不适用于要求较高剪切力的各种分散剩反应等操作。它主要用于液液系的混合、使温度均一化、在低浓度固液体系中防止淤浆沉降等。特别是它具有单位功率排量大和机械搅拌器本身造价较低的优点,因此常被用于大容量的搅拌,其典型的使用实例为将其侧入安装于数百立方米的缘由和精制油的贮罐的侧壁上。
这种搅拌器是将推进式桨叶的轴流方向与筒底中心线度安装,在器内能产生相同程度的上下流和水平流。
在缘由或重油的大型贮罐中,为使不同种类的油均匀,特别是在10000m³上的大型缘由罐中,为了防止淤渣堆积而进行搅拌,使用角度可变的侧入式搅拌器(图1-18)是很有效的,能形成较好流型。
角度固定的侧入式搅拌器比泵的循环搅拌还要轻微,特别是在为了节约动力和含有大量泥浆的情况下,如果用角度固定的侧进式搅拌器。天长日久就容易产生大量的底部堆积。若用角度可变的侧入式搅拌器.由于连续周期的扫掠搅拌,增加了液体的无规则流动,可防止底部周边和搅拌器中间安装部分的泥浆堆积。
角度变换的程序是以左30度、中心、右30度、中心、左30度的顺序进行运转,变换时间应根据物料的种类和操作条件而定。
由于侧搅拌工况较为复杂,所以会根据用户的物料情况及工艺要求灵活设计,为用户选择醉优的侧搅拌方案。
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