《搅拌设备设计》PPT课件

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1、第14章搅拌设备设计容器设计●14.1概述●14.3搅拌装置设计7.2.1板式塔的分类7.2.2板式塔的结构本章主要内容●14.2搅拌容器的设计7.3.1填料●14.4传动装置7.3.2填料塔内件的结构设计●14.5轴封装置14.1概述容器设计应用化学反应、生物反应、混合、分散、溶解、结晶、萃取、吸收或解吸、传热等操作。结构组成——搅拌容器和搅拌机两大部。由筒体、换热元件及内构件组成由搅拌器、搅拌轴及其密封装置、传动装置等组成容器设计1—电动机；2—减速机；3—机架；4—人孔；5—密封装置；6—进料口；7—上封头；8—筒体：9—联轴器；10—搅拌轴；11—夹套；

2、12—载热介质出口；13—挡板；14—螺旋导流板；15—轴向流搅拌器；16—径向流搅拌器；17—气体分布器；18—下封头；19—出料口；20—载热介质进口；21—气体进口图14-1搅拌反应器典型结构14.1概述14.2搅拌容器的设计容器设计14.2.1.1搅拌容器14.2.1搅拌容器结构圆筒体，封头（椭圆形、锥形和平盖，椭圆形封头应用最广）。各种接管，满足进料、出料、排气等要求。加热、冷却装置：设置外夹套或内盘管。上封头焊有凸缘法兰，用于搅拌容器与机架的连接。14.2搅拌容器的设计容器设计传感器，测量反应物的温度、压力、成分及其它参数。支座，小型用悬挂式支座，大

3、型用裙式支座或支承式支座。7.装料系数（对容积而言），通常取0.6～0.85。有泡沫或呈沸腾状态取0.6～0.7；平稳时取0.8～0.85。容积直立式搅拌容器卧式搅拌容器筒体和下封头两部分容积之和筒体和左右两封头容积之和14.2搅拌容器的设计容器设计表14—1几种搅拌设备筒体的高径比种类罐内物料类型高径比一般搅拌罐液-固相、液－液相1～1.3气－液相1～2聚合釜悬浮液、乳化液2.08～3.85发酵罐类发酵液1.7～2.5搅拌容器的强度计算和稳定性分析方法见前面的内容14.2搅拌容器的设计容器设计14.2.1.2换热元件换热元件夹套内盘管优先采用夹套，减少容器内构

4、件，便于清洗，不占有效容积。14.2搅拌容器的设计容器设计一、夹套结构夹套在容器外侧，用焊接或法兰连接方式装设各种形状的钢结构，使其与容器外壁形成密闭的空间。此空间内通入加热或冷却介质，可加热或冷却容器内的物料。结构型式整体夹套型钢夹套半圆管夹套蜂窝夹套等ttjDDDjDjttjDDDjDj14.2搅拌容器的设计容器设计图14-2整体夹套(a)圆筒型(b)U型14.2搅拌容器的设计容器设计图14-3夹套肩与筒体的连接结构(a)封口锥(b)封口环t1t1t2t2t1d1d114.2搅拌容器的设计容器设计封口环图14-4夹套底与封头连接结构封口锥14.2搅拌容器的设

5、计容器设计图14-5型钢夹套结构(a)螺旋形角钢互搭式(b)角钢螺旋形缠绕14.2搅拌容器的设计容器设计二、内盘管当反应器的热量仅靠外夹套传热，换热面积不够时常采用内盘管结构特点浸没在物料中，热量损失小，传热效果好，检修较困难。分类螺旋形盘管竖式蛇管图14-7图14-814.2搅拌容器的设计容器设计图14-7螺旋形盘管dDdD14.2搅拌容器的设计容器设计对称布置的几组竖式蛇管：传热挡板作用图14-8竖式蛇管14.3搅拌装置设计容器设计14.3.1搅拌器14.3.1.1搅拌器与流动特征定义功能搅拌器又称搅拌桨或搅拌叶轮，是搅拌反应器的关键部件。提供过程所需要的能

6、量和适宜的流动状态。原理搅拌器旋转时把机械能传递给流体，在搅拌器附近形成高湍动的充分混合区，并产生一股高速射流推动液体在搅拌容器内循环流动。流型流体循环流动的途径。14.3搅拌装置设计容器设计流型流型与搅拌的关系流型与搅拌效果、搅拌功率的关系十分密切。搅拌器的改进和新型搅拌器的开发往往从流型着手。流型决定因素取决于搅拌器的形式、搅拌容器和内构件几何特征，以及流体性质、搅拌器转速等因素。搅拌机顶插式中心安装立式圆筒的三种基本流型径向流轴向流切向流流型14.3搅拌装置设计容器设计流体流动方向垂直于搅拌轴，沿径向流动，碰到容器壁面分成二股流体分别向上、向下流动，再回到

7、叶端，不穿过叶片，形成上、下二个循环流动。(a)径向流图14-9搅拌器与流型(a)径向流14.3搅拌装置设计容器设计流体流动方向平行于搅拌轴，流体由桨叶推动，使流体向下流动，遇到容器底面再向上翻，形成上下循环流。(b)轴向流图14-9搅拌器与流型(b)轴向流14.3搅拌装置设计容器设计无挡板的容器内，流体绕轴作旋转运动，流速高时液体表面会形成漩涡，流体从桨叶周围周向卷吸至桨叶区的流量很小，混合效果很差。(c)切向流图14-9搅拌器与流型(c)切向流14.3搅拌装置设计容器设计上述三种流型通常同时存在轴向流与径向流对混合起主要作用切向流应加以抑制采用挡板可削弱切向

8、流，增强轴向流和径向流除